三维有限元分析（3D－FEA）在轿车子午线轮胎接触问题中的应用

利用三维非线性有限元程序分析了１９５／６０ＨＲ１４和１８５／７０ＳＲ１４轿车子午线轮胎充气和接触状态下的受力及变形，并着重研究了接触区的受力及变形状态，分析了接触变形对轮胎性能的影响。给出的分析计算结果，可以为轮胎结构设计的优化提供依据。     

子午线轮胎负荷性能试验研究

对子午线轮胎195／60R14进行了试验研究。采用连续加载、卸载方式，开展了轮胎准静态负荷性能试验，同时还进行了轮胎静负荷性能试验。实时记录了试验中轮胎受力与变形关系，并采用压力敏感膜测量了轮胎在垂直状态及侧倾状态接地区域内的压力分布状况。给出了在准静态及静态负荷作用下轮胎与地面接触过程中轮胎的变形情况、接地面积、接触压力分布、载荷-变形关系等结果，     

载重子午线轮胎接地面有限元分析

借助MSC.MARC有限元分析软件，考虑了轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性，全钢载重子午线轮胎的非线性有限元分析模型用于数值模拟中，分析了轮胎在充气压力及垂直载荷作用下的接地区域接触、轮胎变形情况、接地区的压力分布情况，并给出了轮胎垂直负荷和下沉量的关系。     

子午线轮胎稳态滚动的有限元分析

考虑轮胎变形的几何非线性及轮胎与地面和轮胎与轮辋的大变形非线性接触等,建立稳态滚动子午线轮胎结构的有限元分析模型.由本研究有限元模型所预测的轮胎最大截面宽度和受力状态与实际情况相符,证明该模型有效和可靠.     

轴对称有限元模型在轮胎设计中的应用

借助MARC有限元分析软件，考虑了轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性，建立斜交轮胎的平面轴对称有限元分析模型，分析了该轮胎在离心载荷下的应力／应变场、接触及变形情况，以便进一步优化轮胎的结构，提高其性能。     

轮胎与轮辋接触的有限元分析

考虑了轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性，建立轮胎的有限元分析模型利用MARC非线性有限元分析软件．分析了轮胎与轮辋接触的应力／应变场及变形情况。     

轿车子午线轮胎的三维有限元分析

利用三维板壳单元分析了１８５／７０ＨＲ１４轿车子午线轮胎充气和垂直负荷状态下的应力应变，并对接地区的压力进行了研究。结果表明，垂直负荷作用下轮胎的帘线应力是充气状态下的３－５倍，带束层边缘和胎体反包高度处的剪切力明显增加。文中给出了分析计算的结果，并绘出了几个部位帘线的受力图。     

子午线轮胎的有限元分析

采用ANSYS软件非纡性分析技术,通过三维体单元,层单元和接触单元建立了子午线轮胎（205／60R15）的三维有限元模型,并对自由轮胎充气,接地轮胎受长直载荷和受力水平推动力等工况下轮各部位的应力及变形进行了分析,得到了各种情况下轮胎上应力和应变的分布状况。     

利用加强筋单元分析子午线轮胎的结构

根据10．00 R20型全钢载重子午线轮胎的实际结构,考察了轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等力学特性,利用加强筋单元模拟了钢丝帘线／橡胶复合材料,建立了子午线轮胎的非线性有限元分析模型,分析了轮胎在充气压力及垂直栽荷下接地印痕上的压力分布、剪应力、摩擦应力、接触及变形情况。结果表明,轮胎静态接地印痕上的压力分布是不均匀的,压力分布呈中部小、两端高的马鞍形;剪应力分布也不均匀,在胎肩部位剪应力较大;带来层边缘应变能密度较大。     

半钢子午线轮胎帘线受力的有限元分析

使用ABAQUS有限元分析软件,考虑了轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性,建立了185／70R14半钢子午线轮胎的三维有限元分析模型。探讨了静载荷和自由滚动工况下轮胎带束层和胎体层帘线在最低断面处和周向端部的受力情况,考察了不同载荷、速度下帘线受力的变化。结果表明：轮胎最低断面处静载荷下带束层受力呈M形,接地区胎体层受力呈W形,第一带束层末端受力小于第二带束层末端受力;滚动工况下轮胎带束层末端及胎体层反包端点周向力极值均出现在接地区。     

带束层角度对子午胎结构性能影响的三维非线性有限元分析

根据轮胎的几何非线性、材料非线性和橡胶-帘线复合材料的各向异性以及轮胎接触非线性，采用三维非线性有限元法时195／60R14规格子午线轮胎在不同带束层角度情况下的应力分布进行了计算分析，得出轮胎与地面接触过程中轮胎的变形情况、载荷-变形关系、带束层及胎体应力分布等结果，为轮胎结构参数的优化设计提供了有效的指导。     

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。     

轮胎离合器中轮胎结构的非线性有限元分析

采用MARC软件建立轮胎离合器中轮胎的轴对称非线性有限元模型,对轮胎变形、应力分布及影响传扭性能的因素进行分析.从应力分布及轮胎抱紧摩擦瓦块时的接触宽度和接触压力等方面考察了几何外形、帘线角度和密度及帘线层数等结构要素对轮胎性能的影响.结果表明,轮胎的结构参数设计应使帘布层逐渐张紧,束缚、变形处于适中的过渡状态,避免束缚过弱或过强.     

轮胎接地长度和径向静刚度计算方法

在充分考虑轮胎结构本身特点和弹性体之间接触的情况下,提出了轮胎／地面接触的半解析解形式,计算了轮胎在不同载荷下的接发长度和最大下沉量,并由此提出轮胎径向静刚度的计算公式：Ｋ＝√ｒ＾２－ａ＾２／２ａδδａ。     

轮胎接触问题的分析与研究

简要地综述了轮胎接触问题分析的发展过程及所使用的一些方法，着重介绍了三维有限元法在轮胎接触问题中的应用，同时也概括了弹性力学理论及实验测试在轮胎接触问题中的应用。本文对轮胎接触问题的分析主要是围绕静态接触和滚动接触两方面展开论述的，列出了轮胎接触问题中轮胎变形、接触区形状大小、接触压力分布、应力分布、载荷变形关系、内轮廓形状等结果     

子午线轮胎稳态滚动的有限元分析

以子午线轮胎11.00R20为例,考虑轮胎变形的几何非线性,以及轮胎与地面、轮胎与轮辋的大变形非线性接触等,建立子午线轮胎稳态滚动的有限元分析模型。对轮胎进行了静负荷工况以及稳态滚动工况下的受力分析、接地特性分析等。并提取了轮胎的滚动半径。研究结果有利于了解轮胎的力学特性,以便进一步优化轮胎结构,提高轮胎性能。     

全钢载重子午线轮胎带束层帘线受力的有限元分析

建立11.00R20规格全钢载重子午线轮胎结构力学分析的二维和三维有限元模型,模型考虑了轮胎分析中因大变形而产生的几何非线性和材料非线性问题及轮胎与轮辋和路面的接触问题.采用ABAQUS软件对轮胎模型的装配与充气过程和轮胎在静负荷条件下带束层帘线的受力情况进行了分析,得到的各层带束层受力结果可帮助轮胎结构工程师评价带束层的设计方案.     

滚动轮胎耐久性有限元分析

为了研究子午线轮胎耐久试验后的破坏规律，建立了滚动轮胎三维非线性有限元模型。在模型中考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性以及轮胎接触非线性，计算了滚动速度和侧倾角度对子午线轮胎195／60R14的变形及应变能密度分布的影响，并对影响轮胎耐久性的脱层现象进行了分析，从而可为提高轮胎耐久性能提供理论依据。     

斜交轮胎接地工况的有限元分析

考虑轮胎变形的几何非线性、轮胎与地面的接触非线性、橡胶材料的不可压缩性和物理非线性、橡胶基复合材料的各向异性及轮胎与地面接触滑动摩擦的非线性，建立斜交轮胎有限元分析模型。以此模型分析了轮胎在静态、稳态滚动及滚动侧偏工况下的接地特性。     

子午线轮胎接地特性及侧偏特性的有限元分析

以子午线轮胎11.00R20为例,考虑轮胎变形的几何非线性、材料非线性以及轮胎与地面、轮胎与轮辋的大变形非线性接触等,利用ABAQUS软件建立了轮胎与地面接触的三维有限元模型。研究了充气压力、下沉量、行驶速度,轮胎与地面的摩擦因数和侧偏角等参数对轮胎接地特性的影响。并模拟了轮胎的侧偏运动,研究了垂直负荷、充气压力和轮胎与地面的摩擦因数等参数对轮胎侧偏特性的影响。结果表明,这些参数对轮胎的接地特性和侧偏特性有一定的影响,从而为轮胎设计和应用提供参考。