基于带束层帘线模型的轮胎静态接地印痕仿真精度提升研究

以具有1层冠带层结构的半钢子午线轮胎为对象,研究轮胎接地印痕仿真精度的影响因素。结果表明：与带束层帘线间距相比,带束层帘线角度对轮胎接地印痕仿真精度影响更大;在带束层帘线模型分段定义的基础上,对带束层帘线设计角度分段进行修正,修正后的轮胎接地印痕形状仿真结果与试验结果具有良好的一致性。     

带束层钢丝帘线对半钢子午线轮胎性能的影响

通过成品轮胎室内试验及滚动阻力、静态刚性、接地印痕、六分力和动态冲击特性试验,研究带束层钢丝帘线对半钢子午线轮胎性能的影响。结果表明：3种带束层钢丝帘线成品轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、脱圈阻力、高速性能和耐久性能均符合国家标准要求;带束层钢丝帘线主要影响轮胎滚动阻力、接地印痕形状和动态冲击特性,对静态刚性及六分力影响较小。     

带束层结构对高速轿车子午线轮胎印痕和制动性能的影响

利用MSC.Marc有限元软件模拟分析带束层结构对轿车子午线轮胎静态接地印痕、高速制动印痕和制动性能的影响,并将模拟结果与205/55R16 94W试制轮胎实测结果进行对比。结果表明：轮胎静态接地印痕的有限元模拟结果与实测结果接近,具有可靠指导意义;在相同的充气压力和负荷条件下,带束层宽度大的轮胎印痕短轴长度和印痕面积均大于带束层宽度小的轮胎,而印痕长轴长度较小,带束层钢丝帘线角度大的轮胎印痕短轴长度和印痕面积均大于带束层钢丝帘线角度小的轮胎,而印痕长轴长度较小,增大带束层宽度或钢丝帘线角度均能够增大轮胎印痕面积,通过改变带束层结构设计可以提高车辆安全性能;轮胎接地面积随着制动初始速度的提高而减小,导致轮胎接地压力增大,充气压力提高也会使轮胎接地面积减小,接地压力增大。     

高伸长钢丝帘线材料特性及其表征方式对轮胎有限元仿真计算结果的影响

以3×7×0.20HE钢丝帘线为例，分别进行定负荷和定伸长循环加载测试，研究高伸长（HE）钢丝帘线的应力-应变曲线特性，分析不同伸长量卸载后的残余变形，并以某规格全钢载重子午线轮胎为例，分析轮胎静载接地印痕和带束层钢丝帘线张力等。结果表明：采用考虑残余变形的修正模型表征HE钢丝帘线更合适；与无0°带束层设计方案相比，有0°带束层设计方案带束层端部的应变能密度和剪应变幅值的差值均减小15%～20%，证实0°带束层具有减小带束层边部变形、降低生热和提高胎肩刚性等作用。     

不同骨架材料对轮胎接地印痕的影响

试验研究采用锦纶帘线、芳纶帘线以及芳纶与锦纶复合帘线作胎体帘布层或带束层骨架材料对轮胎接地印痕的影响。结果表明：采用相同帘线作胎体帘布层骨架材料、不同帘线作带束层骨架材料时,带束层帘线刚性越大,轮胎接地印痕长轴冠中长度越小,短轴长度越大,矩形率越大;采用锦纶帘线作胎体帘布层和带束层骨架材料的轮胎接地印痕形状与采用复合帘线作胎体帘布层和带束层骨架材料的轮胎相似;使用相同原材料（除骨架材料外）、采用相同工艺和模具硫化的轮胎,在相同充气压力、负荷和下沉量下,接地印痕面积比较接近。     

带束层结构对轿车子午线轮胎接地印痕、径向刚度及噪声的影响

通过试验和有限元分析探讨带束层结构对轿车子午线轮胎接地印痕、径向刚度和室内噪声的影响。结果表明：随着带束层角度增大,径向刚度减小、压力分布更均匀、室内噪声声压级降低;相对带束层采用2＋2×0.25HT钢丝帘线轮胎,带束层采用2×0.3HT钢丝帘线轮胎的径向刚度和压力分布的变化趋势相同,但室内噪声声压级较高。     

带束层角度对轮胎印痕的影响

试验研究以锦纶帘线为胎体,以芳纶与锦纶的复合帘线为带束层的子午线轮胎,带束层角度对轮胎印痕的影响。试验结果表明：在同种条件下,随着轮胎带束层角度的变化,轮胎接地印痕、受力分布发生变化。     

从剖析轮胎看农业子午线轮胎骨架材料的应用现状

总结分析了国外主要品牌农业子午线驱动轮胎R-1W系列的胎体、带束层以及胎圈钢丝品种和结构。胎体帘线以锦纶66为主,聚酯为辅;带束层帘线以聚酯帘线为主,钢丝和混纺帘线为辅;胎圈钢丝为普通胎圈钢丝,直径以1.0和1.2 mm为主,结构形式为矩型;成品冠部帘线角度(与轮胎法向夹角)为2.5°~12°,实际裁断角度为0°~8°;带束层成品帘线角度(与轮胎周向夹角)为15°~23°。     

3＋8×0.33ST钢丝帘线在无内胎载重子午线轮胎带束层中的应用

研究3＋8×0.33ST钢丝帘线真空载重子午线轮胎带束层中的应用。结果表明,采用3＋8×0.33ST钢丝帘线替代3＋9＋15×0.22W钢丝帘线用于13R22.5真空载重子午线轮胎带束层中,成品轮胎的外缘尺寸符合国家标准要求,耐久性能和高速性能提高,轮胎接地印痕矩形率更大,接地压力分布更均匀,轮胎质量减小,成本降低。     

轮胎接地印痕与设计因素的相关性研究

研究轮胎接地印痕与设计因素的相关性。试验研究发现,随着钢丝带束层角度的减小,1^#带束层宽度、锦纶冠带层层数和线密度的增大,轮胎接地印痕矩形率减小,接地印痕由矩形趋向圆形。基于Abaqus仿真分析结果,利用Isight软件进行统计分析,得到单因素变量对轮胎接地印痕的影响与试验结果一致;影响接地印痕矩形率的参数权重从大到小依次为钢丝带束层角度、锦纶冠带层层数、胎体模量、钢丝带束层模量、三角胶模量和三角胶高度,影响胎冠中心与胎肩压力差的参数权重从大到小依次为钢丝带束层角度、三角胶高度、锦纶冠带层层数、胎体模量、钢丝带束层模量和三角胶模量。     

3×4×0.22HE钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎0°带束层中的应用

研究3×4×0.22HE钢丝帘线在轻型、中型全钢载重子午线轮胎0°带束层中的应用。结果表明,在轻型、中型全钢载重子午线轮胎0°带束层中采用3×4×0.22HE钢丝帘线替代3×7×0.20HE钢丝帘线,成品轮胎性能符合国家标准和设计要求,轮胎实际使用情况良好,生产成本降低。     

11R22.5公交专用子午线轮胎的设计及其侧偏特性仿真

介绍11R22.5公交专用子午线轮胎的设计及其侧偏特性仿真情况。轮胎外直径和断面宽分别取1054和280mm,胎圈着合直径取571.5mm,采用低噪声RT606胎面花纹;胎体采用3＋8＋13×0.18＋0.15HT钢丝帘线;带束层为4层结构,1#带束层采用3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线,2#和3#带束层采用3＋9＋15×0.22＋0.15钢丝帘线,4#带束层采用5×0.35HI钢丝帘线;采用六角形钢丝圈。有限元分析结果表明,轮胎接地形状接近椭圆,压力分布比较均匀;侧偏角（α）不超过5°时侧向力（Fy）和α呈线性关系,α在10°附近时Fy达到峰值;α为2°~4°时回正力矩（Mz）达到峰值,随着α的进一步增大Mz迅速减小;轮胎的侧偏特性受轮胎与地面间摩擦系数的影响;侧倾角对Fy影响很小,对Mz影响显著。     

385/65R22.5宽基全钢载重子午线轮胎

介绍385／65R22．5宽基全钢载重子午线轮胎带束层结构优化设计。基于我公司轮胎外轮廓设计,带束层由4层结构改为3层带束层加2层0。带束层结构。改进后轮胎接地印痕更合理,接地面积增大5％,接地压力分布更均匀且平均压力更小,使成品轮胎耐久性试验时间延长25％。     

12.00R20 18PR加强型全钢载重子午线轮胎的设计

介绍12.00R20 18PR加强型全钢载重子午线轮胎的设计。结构设计:外直径膨胀率1.002,断面宽膨胀率1.015,胎圈着合直径508mm,胎圈着合宽度230mm,断面水平轴位置0.931,胎面花纹为混合型花纹,花纹饱和度65.77%,花纹沟深17.5mm。施工设计:胎体采用3+9+15×0.175+0.15钢丝帘线,带束层采用3层带束层加2层0°带束层结构。成品轮胎的外缘尺寸、强度性能、高速性能和耐久性能符合设计要求。     

半钢轿车子午线轮胎工厂生产工艺

子午线轮胎胎体帘线排列方式与斜交轮胎不同,不是交叉排列,是与轮胎断面平行与胎冠中心呈90°角或接近90°角排列,由帘线周向排列或接近周向排列的带束层箍在胎体上形成一条几乎不能伸张的刚性环形带.半钢子午线轮胎胎体骨架采用人造丝或其他纤维,带束层的骨架材料采用钢丝帘线,一般而言,轿车胎都是半钢子午线轮胎,卡车胎都是全钢子午...     

轻量化295/80R22.5全钢载重子午线轮胎的设计

介绍轻量化295／80R22．5全钢载重子午线轮胎的设计。结构设计：外直径1042mm,断面宽293mm,行驶面宽度245mm,行驶面弧度高8．5inm,胎圈着合直径567mm,胎圈着合宽度245mm,断面水平轴位置（H1／H2）1．105,采用纵向花纹设计,花纹深度17mm,花纹周节数60,花纹饱和度73．6％。施工设计：胎体采用3＋9X0．22＋0．15钢丝帘线,10和2“带束层均采用3×0．20＋6×0．35HT钢丝帘线,30带柬层采用3X4×0．22HE钢丝帘线,0。带束层采用3X7×0．20HE钢丝帘线;采用两鼓一次法成型机成型,硫化机硫化。成品性能试验结果表明,轮胎充气外缘尺寸和强度性能符合相应设计和国家标准要求,耐久性能和高速性能符合企业标准要求。     

11.00R22 16PR全钢载重子午线轮胎的设计

介绍11.00R22 16PR全钢载重子午线轮胎的设计。结构设计:外直径1 130mm,断面宽288mm,行驶面宽度216mm,行驶面弧度高9mm,胎圈着合直径562mm,胎圈着合宽度216mm,断面水平轴位置(H1/H2)1.073,采用4条花纹沟设计,花纹深度16mm,花纹饱和度71.9%,花纹周节数80。施工设计:胎面采用两方两块设计,胎体采用0.25+(6+12)×0.225HT钢丝帘线,1#和2#带束层采用3×0.20+6×0.35HT钢丝帘线,3#带束层采用3×4×0.22HE钢丝帘线,0°带束层采用3×7×0.20HE钢丝帘线,采用R380型三鼓一次法成型机成型、热板双模硫化机硫化。成品性能试验结果表明,成品轮胎的外缘尺寸、强度性能和耐久性能均达到国家标准要求,速度性能良好。     

全钢载重子午线轮胎带束层结构对接地性能的影响

以295/75R22.5 18PR无内胎全钢载重子午线轮胎为例,研究带束层结构对轮胎接地性能的影响。在轮廓相同时,带束层结构不同,轮胎接地性能差异较大。在其它施工条件不变时,3层半带束层加零度带束层结构的无内胎全钢载重子午线轮胎肩部接地压力较小,耐久性能好,抗冠部爆破性能、速度性能和通过性能佳;4层带束层结构无内胎全钢载重子午线轮胎接地印痕趋于矩形,平均接地压力较小,肩部接地压力较大,耐磨性能、操控性能、胎圈耐久性能和安全性能好。     

无内胎全钢轻型载重子午线轮胎稳态滚动温度场有限元分析

采用轮胎专用有限元分析软件TYSYS,在额定负荷及超负荷条件下,对比分析0°带束层和4层带束层结构265/70R19.5无内胎全钢轻型载重子午线轮胎稳态滚动的温度场分布.分析结果表明,在高负荷条件下,0°带束层结构更有利于轮胎使用.室内试验结果表明,0°带束层结构可以大幅提高轮胎的耐久性能及高速性能,证明了有限元仿真计算的正确性.