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2013 年第六届“认证杯”数学中国
数学建模网络 赛
题 目 不同花纹轮胎性能评价及其最适路况分析
关 键 词 轮胎花纹;模糊综合评价,层次分析;MATLAB 软件;EXCEL
摘 要:
针对市面上各种不同样式的轮胎花纹,归纳为四种最常见的花纹类型即横向花纹、
纵向花纹、横纵花纹和越野花纹,并对其进行模型化。对每种轮胎花纹模型设定相应的
基础参数,建立五种数理模型,对其排水性,自洁性,防滑性,耐磨性,散热性进行定
量分析。同时,对现实生活中不同的路面状况,从摩擦系数,路面沙石大小的均值和方
差,路面湿滑程度三个方面,采用实证分析法,对路面进行抽象化分级。综合上述两大
类模型,通过建立模糊综合评价模型,层次分析模型,综合运用模糊综合评价法、层次
分析方法、构造比较判断矩阵,一致性检验等知识,通过 ,Excel 等软件的求解,
从主客观权重上全面的分析了不同等级路面上的最优花纹方案。并联系实际,研究不同
轮胎花纹最适合的路面环境。
问题Ⅰ——研究路面抽象化分级问题:由于车辆在不同环境道 的行驶状况是不
同的,轮胎所受到的影响也不相同。现实生活中道路状况千变万化,且受到气候,环境,
道路周边人口密度等自然因素和人为因素的影响,不方便进行定量研究,因此在研究轮
胎花纹之前,对路面的状况进行合理分级,是十分必要的。
问题Ⅱ——研究轮胎花纹模型化问题:现实生活中存在着数不胜数的轮胎花纹种
类,不可能对每一种花纹进行研究,所以,在研究不同轮胎花纹的功能特征问题之前,
先对最常见的四类花纹进行物理模型的构建,这样既抓住了主要 ,也简化了计算量。
问题III——研究对四种不同花纹轮胎在不同等级路面上的防侧滑性,排水性,散热
性,自洁性,耐磨度问题:结合问题Ⅰ与问题Ⅱ的模型,通过对基础属性参数的假设,
定量的解决此问题
问题 IV——研究不同等级路面上的最优花纹方案问题:通过模糊综合评价模型与
层次分析模型的建立,分别从客观和 两个方面设置权重,更准确的得出结果。
问题V——研究现实生活中不同轮胎花纹最适合的路面环境:结合问题IV 的研究
成果,联系实际生活,对现实中符合相应等级的路面和相应模型的轮胎花纹方案进行配
对,得出具有现实意义的结论,指导人们的生产生活。
最后,针对所建模型进行了优缺点评价和推广。
参赛队号: 1575
参赛
所选题目: A 题 (由 填写)
In view of the different types of tyres decorative pattern on market, summarized as four kinds
of the most common type of pattern namely la l pattern, longitudinal, transverse and
longitudinal pattern and cross-country decorative pattern, and carries on the modeling.For
each tire pattern set the basis of the corresponding parameter model, set up five kind of
mathematical model, the drainage, self-cleaning, skid , wear , heat
dissipation for tative ysis.At the same time, the different road conditions in real
life, from the friction coefficient,
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