有限元分析在37.00R57巨型工程机械子午线轮胎结构优化中的应用

利用Abaqus软件建立轮胎静态三维有限元模型,对采用不同设计方案的37.00R57巨型工程机械子午线轮胎进行静负荷工况下的受力分析,以期通过分别调整胎肩部位两层锦纶包布的宽度,降低肩部的最大剪应力。利用屈雷斯加和米塞斯屈服准则判断应力大小,从而得到优化方案,提高轮胎性能。     

防偏磨轮胎胎面弧结构

S本发明涉及一种防偏磨轮胎胎面弧结构,它包括一体连接在轮胎胎体上的肩部胎面弧形块,所述肩部胎面弧形块的顶面具有行驶面与防偏磨斜面,防偏磨斜面位于行驶面的外侧,且防偏磨斜面的外端部低于其内端部。本发明降低了轮胎肩部早期损坏以及肩部不规则磨损、肩部掉块的隐患;本发明可以改变轮胎肩部的受力分布,尤其是载重后在行驶过程中对于轮胎肩部受力点的受力降低,减少肩空现象。本发明提高了轮胎的使用寿命。S     

调整过渡层配方 克服胎肩脱层内露丝缺陷

分析全钢载重子午线轮胎胎肩脱层内露丝产生原因。根据分析结果,采用两种过渡层胶料对轮胎肩部进行有限元分析,结果表明,不同胶料对轮胎肩部的受力分布有较大影响,两种胶料的动态力学分析结果也表明,轮胎肩部模量较高、蠕变小的过渡层胶料受力应变降低超过50%。过渡层胶料调整后全钢载重子午线轮胎的胎肩脱层内露丝现象明显减少。     

国内外简讯5则

根据俄罗斯客户要求,玲珑集团有限公司设计开发出16．00-24LG201军用工程机械轮胎。该轮胎采用TRA标准,独特的花纹设计,美观大方;特殊的肩部设计使轮胎更加结实,能够赋予轮胎良好的支撑性能和转向性能;利用有限元分析和CAD辅助设计手段对轮胎的轮廓和花纹进行了精心设计和优化。     

真空型轮胎及车轮

正申请公布号:CN 112026454A申请公布日:2020年12月4日申请人:厦门正新橡胶工业有限公司发明人:严永知本发明介绍了一种真空型轮胎及车轮。该轮胎包括轮胎本体,轮胎本体上有胎面部、第1和第2胎肩部;第1和第2胎肩部一一对应地设在胎面部的两侧;第1胎肩部对应的轮胎内里处有第1容纳槽,第2胎肩部对应的轮胎内里处有第2容纳槽;第1容纳槽内有第1溶剂,第2容纳槽内有第2溶剂;     

PA6材料拉-扭组合的力学特征及屈服准则的试验研究

为了研究PA6在拉-扭组合作用下的力学特征、屈服准则及强度条件,利用电子拉-扭试验机对PA6材料进行了6种加载速率下的拉-扭组合变形试验,得到了相应的正应力与正应变、切应力与切应变的关系曲线;通过试验验证了Mises屈服准则可作为PA6材料的拉-扭屈服准则;基于最小二乘法建立Mises屈服准则中应力偏张量的第二不变量关于PA材料密度、声波速率、拉伸加载速率、扭转加载速率的拟合模型。由该拟合模型,可以不做加载破坏试验,即可建立PA6的拉-扭屈服准则,得到拉-扭屈服时的相当应力,并通过该屈服准则建立强度条件,可进行相应的PA6拉-扭强度计算。     

7.50-16 12PR轻型载重轮胎的优化设计

介绍轻型载重轮胎的优化设计。采取的主要措施是：减小轮胎外缘尺寸，外直径由８０８ｍｍ减至７９８ｍｍ，断面宽由１９８ｍｍ减至１９５ｍｍ；胎面花纹以纵向花纹为主，肩部为纵横结合花纹并加深肩部通挖花纹沟的深度，改善肩部生热；胎体帘布采用加粗减层的方法，用６层１８７０ｄｔｅｘ／２尼龙帘布代替８层１４００ｄｔｅｘ／２帘布。优化轮胎重量减轻４ｋｇ，轮胎性能符合国家标准。     

航空轮胎有限元分析

以H44.5×16.5-21航空轮胎为例,基于Abaqus有限元分析软件对轮胎的静态力学性能进行仿真分析。结果表明:随着下沉量增大,轮胎接地最大应力逐渐由胎面中心向胎肩部位转移,胎肩比胎冠磨损更严重;充气压力不足时,轮胎下沉量增大,滚动阻力提高,同时轮胎发生翘曲,胎肩部位应力集中更明显。     

脱模剂MK529/11在轮胎生产中的应用

针对轮胎硫化脱模时存在的轮胎粘上模造成的肩部薄胶边、钢丝圈弯曲等问题,研究不同脱模剂在轮胎生产中的应用效果。结果表明：脱模剂MK529/11和进口脱模剂B为水性产品,无胶料隔离问题,对轮胎外观无不良影响,且为中性产品,不腐蚀模具;脱模剂MK529/11每班基本喷涂1次,可解决轮胎粘上模问题,肩部胶边可与轮胎一起脱下,胎肩垫伤缺陷率降低了57.44%。     

轮胎骨架材料带束层的有限元分析

使用ABAQUS有限元分析软件,考虑了轮胎材料的非线性、接触非线性及轮胎结构非线性等因素,建立了195/65R15半钢子午线轮胎三维有限元分析模型。探讨充气工况和静负载工况下轮胎及轮胎骨架材料带束层受力变形的情况,并对带束层不同部位帘线的受力及胎肩部位变形情况进行了分析。结果表明,带束层帘线径向受力分布与轮胎接地区域应力分布相似,按照中心轴线对称分布,最大值出现在胎肩位置,约为142N;通过带束层帘线在胎肩部位变形分析可知,帘线在胎肩部位最大周向变形量约为16mm。     

胎肩厚度及胎体曲线对工程机械子午线轮胎力学性能的影响

采用数值仿真分析技术对18.00R25工程机械子午线轮胎进行结构优化,重点研究胎肩厚度及胎体曲线对轮胎力学性能的影响。针对不同胎肩厚度及胎肩部位胎体曲线,对充气后轮胎轮廓、接地印痕以及胎肩和胎圈部位受力等进行模拟,分析了不同设计方案轮胎从装配轮辋到充气、加载工况下的受力情况。结果表明:增大胎肩厚度可有效改善胎冠部位受力,提高轮胎的耐磨性能,同时可大大减小钢丝圈外包布处受力;使胎肩部位胎体曲线与胎肩部位轮廓曲线半径接近可以大大减小带束层端点部位应力集中现象。根据分析情况选择设计方案并进行产品试验,达到很好的预期目标。     

7.00R16轻型载重子午线轮胎结构有限元分析

采用有限元方法分析7.00R16轻型载重子午线轮胎两种不同带束层结构设计方案对其静态和稳态力学性能的影响。对比两方案胎肩部位骨架材料端点应力和应变能分析可见,方案二（优化带束层结构）的周向应力大于方案一,带束层端点接地区应变能略大于方案一。有限元分析结果表明,整体上方案二优于方案一,且与试验结果吻合较好,证明有限元分析可以有效用于轮胎结构优化设计。     

胎面花纹对轮胎性能影响的仿真研究

以ABAQUS有限元软件为平台,建立光面轮胎、周向沟槽轮胎和花纹轮胎的三维有限元模型,分析3种轮胎不同工况下的应力分布。结果表明:静负荷下3种轮胎等效应力分布基本相同,带束层端部受力最大,花纹轮胎整体应力水平最高,光面轮胎最低,但光面轮胎第1带束层应力较高;在静负荷、稳态滚动和侧偏滚动状态下,光面轮胎高应力区均在胎肩部位,而周向沟槽轮胎和花纹轮胎在静负荷和稳态滚动状态下高应力区主要分布在胎肩和胎面中心部位,侧偏滚动状态下在中心沟槽的边缘。     

计及胎面花纹的子午线轮胎接地性能有限元分析

采用Abaqus软件建立带有部分胎面花纹的三维轮胎有限元模型,模拟研究不同工况下子午线轮胎的接地性能.研究结果表明：轮胎在静负荷和自由滚动工况下应力分布相似,沿轮胎中分面基本对称,最大应力在胎肩部位;在驱动工况下,高应力区向轮胎前进的反方向扩展,制动工况与此相反;在斜坡路面的应力分布与自由滚动时相似,但最大应力有所提高;侧偏滚动工况下的应力主要分布在轮胎的中分面及与侧偏方向相同的一侧,应力值明显提高.     

新型子午斜交胎结构设计与力学性能研究

如今优越的承载性能、操控性能和安全性能成为了轮胎行业未来发展的主旋律,然而由于高扁平率的轮胎在使用过程中胎肩变形难以控制导致轮胎接地压力分布均匀性较差,从而影响轮胎的磨损性能和安全性能。基于子午胎和斜交胎的胎体结构和性能对比,提出了一种新型的子午斜交胎体结构,利用有限元软件ABAQUS建立子午斜交胎的三维有限元模型,并对其进行接地性能和骨架材料力学性能分析。研究结果表明,子午斜交胎体结构通过提高胎侧刚性和控制胎肩变形,减小了胎肩的应力集中,改善了轮胎接地压力分布均匀性,避免了轮胎断面轮廓畸变,提高了轮胎的承载性能、耐磨性能和操控性能。     

全钢巨型工程机械子午线轮胎轮廓设计方法探索及实践

采用形变控制设计方法(Deformation Control Method,DCM)设计全钢巨型工程机械子午线轮胎轮廓,利用有限元技术进行分析优化,并研制出成品轮胎与国外品牌轮胎进行对比试验。全钢巨型工程机械子午线轮胎具有高负荷、瞬间受力大、路面使用条件苛刻等特点,设计上应控制充气时轮廓、带束层端点应力以及胎圈区域的应力应变。有限元分析结果表明,不同负荷下轮胎轮廓变化与DCM设想一致,且轮胎最大应力位置始终在肩部带束层端点附近。轮廓测量结果表明,在标准充气压力下,随着负荷率的增大,DCM成品轮胎的轮廓变化趋势与国外品牌轮胎一致,但国外品牌轮胎的胎面变形更小,断面水平轴下移更小、大负荷下胎侧横向变形率较大。实际应用情况表明,DCM成品轮胎的使用寿命达到预期国际品牌轮胎的70%左右。     

防肩空剂ST-103在工程机械轮胎胎面下层胶中的应用

研究防肩空剂ST-103在工程机械轮胎胎面下层胶中的应用。结果表明:在工程机械轮胎胎面下层胶中加入防肩空剂ST-103,胶料的硫化速度变化不大;硫化胶的300%定伸应力和拉伸强度略有减小,生热明显降低;成品轮胎的耐久性能提高,解决了工程机械轮胎脱层的质量问题。     

基于有限元法的航空轮胎瞬态冲击性能分析

利用Abaqus软件建立航空子午线轮胎三维有限元模型,研究航空轮胎冲击地面瞬间橡胶基体和骨架材料的等效应力。结果表明：轮胎冲击地面时,轮胎与轮辋接触部位受力大于轮胎与地面接触部位,更容易发生疲劳失效;骨架材料中带束层帘布等效应力最大,是主要承载部件,冠带层等效应力较小,主要吸收胎面方向的冲击;胎面胶和带束层在胎肩部位出现等效应力峰值,胎面接地中心区域出现低应力区。     

子午斜交轮胎力学性能有限元分析

提出一种新型子午斜交轮胎结构,即将子午线轮胎胎侧部位的胎体帘线子午结构改为斜交结构,并利用有限元模型对子午斜交轮胎和子午线轮胎的特性进行对比分析.结果表明:与子午线轮胎相比,子午斜交轮胎的径向刚度较高;胎侧应变能密度分布较连续且相对均匀,且最大应变能较低;胎面横向接地压力分布较均匀、尤其是胎肩处的应力集中区域较小,接地印痕形状近似椭圆形;带束层边缘的剪切应变峰值较小.