轿车轮胎接地印痕有限元优化分析

以60系列不同断面宽的轿车轮胎为研究对象,利用有限元方法研究轮胎外轮廓设计参数胎面第1段弧半径(R1)、第2段弧半径(R2)和胎冠弧度高(h)对轮胎接地印痕的影响。结果表明,R1值取约为断面宽的3倍为佳,R2和h取值越大,轮胎的接地印痕越好,但h的取值最好为8或8.5mm。该研究可为轿车轮胎接地印痕优化提供参考依据。     

基于Abaqus的全钢轮胎接地印痕仿真分析

以215/75R22.5和315/70R22.5全钢轮胎为研究对象,通过有限元仿真分析方法模拟轮胎的接地印痕,并量化表征接地印痕形状,将实际测试结果与仿真结果进行了对比。结果表明:行驶面弧度高和胎冠弧半径都对轮胎接地印痕形状产生影响,不同胎冠弧设计方案的轮胎接地印痕形状差异很大;轮胎接地印痕仿真分析精度满足设计需求,可以用于轮胎设计初期的结构优化,有利于提高轮胎性能和节约开发成本。     

子午线轮胎接地特性与胎冠温度场关系的研究

以385/55R22.5载重子午线轮胎为研究对象,采用有限元分析方法研究轮胎内轮廓、仿生胎面弧和带束层结构等对接地特性和胎冠温度场的影响。结果表明:内轮廓与仿生胎面弧设计对胎冠温度影响显著;4层带束层结构的胎冠温度低于"3+0°"带束层结构;平均接地压力、接地面积、硬度因数、接地宽度、接地压力偏度值和印痕面积参数与胎冠温度具有较强的相关性。     

基于Abaqus的轮胎接地印痕优化分析

采用有限元方法研究带束层角度、冠带层结构和冠弧尺寸对轮胎接地印痕形状的影响。结果表明:带束层角度对接地印痕形状影响较小;采用肩部缠绕的冠带层结构能够很大程度地改善接地印痕内凹的现象;调整冠弧尺寸能够有效改善接地印痕的压力分布状况;仿真结果与试验结果吻合,接地印痕优化后的轮胎滚动阻力减小。     

载重子午线轮胎接地特性的有限元分析

采用Abaqus有限元分析软件建立11.00R20载重子午线轮胎与地面接触的三维有限元模型,研究轮胎的接地特性。结果表明:充气压力越高,轮胎接地区域应力出现中心低、边缘高翘曲现象的负荷值越大;下沉量增大,轮胎接地印痕从椭圆变为矩形,高压区由胎冠处移动到胎肩处;在各种工况中,轮胎静态接地面积最大;自由滚动时随着速度提高,轮胎接地印痕纵轴变长、横轴变短,但是接地面积增大,总接地反力也增大;摩擦因数对轮胎的自由滚动半径影响较小,但摩擦因数越大,纵向剪切应力越大,胎面越容易磨损;随着侧偏角增大,接地高压区逐渐向一边移动,接地印痕变为三角形。     

全钢载重子午线轮胎接地压力分布的仿真研究

以12R22.5全钢载重子午线轮胎为例,利用CAD,Tyabas和Abaqus软件建立有限元分析模型,研究胎冠弧角度、断面宽和零度带束层膨胀率对轮胎接地压力分布的影响。结果表明：随着胎冠弧角度的增大,轮胎接地面积和接地形状矩形因数增大,最大接地压力和平均接地压力减小;随着断面宽的增大,轮胎接地面积和接地形状矩形因数先增大后减小,最大接地压力减小,平均接地压力先减小后增大;零度带束层膨胀率可以控制其附近部位的刚性,从而影响该部位的接地印痕形状,随着零度带束层膨胀率的增大,轮胎接地形状矩形因数先变化不大后减小,最大接地压力和平均接地压力先变化不大后增大。     

轮胎的接地印痕与胎冠的刚度分布

轮胎的接地印痕与胎冠的刚度分布阮隆敏（桦林集团有限责任公司１５７０３２）轮胎的胎冠刚度分布对轮胎的各项使用性能影响极大。胎冠刚度分布均匀，可以减小接地面上的压强差，改善轮胎耐磨性能；降低轮胎滚动阻力，减少车辆燃料消耗；还能进一步增强轮胎的直线行驶性能...     

215/75R22.5全钢载重子午线轮胎接地印痕的仿真优化

以215/75R22.5全钢载重子午线轮胎为研究对象,基于试验设计法（简称DOE）对轮胎接地印痕进行仿真优化。结果表明：以加权形状因数（C_W）为优化目标,优化后轮胎的仿真接地印痕基本呈矩形,优化效果理想;胎冠弧高度是影响C_W的最显著因子。     

载重轮胎轮廓设计与性能的相关性研究

选取12R22.5规格的3个不同品牌载重轮胎,对其轮廓以及接地印痕、静负荷性能和滚动阻力等性能进行分析,研究载重轮胎轮廓设计与性能的关系。结果表明：载重轮胎轮廓设计时,胎面轮廓采用较大的曲率,接地印痕更接近方形,轮胎的刚性更大,静负荷性能提高;肩部曲线采用反弧设计有利于提升轮胎的耐久性能。     

12R22.5绿色子午线轮胎胎面弧度高对接地性能的影响

基于ABAQUS有限元分析软件，建立12R22.5全钢载重子午线轮胎有限元模型。以胎面弧度高为变量，分析了胎面弧度高对轮胎接地性能的影响。结果表明，随着胎面弧度高增大，轮胎接地印痕形状从近似矩形转变为近似椭圆形，轮胎的抓地性能逐步下降；接地压力偏度值呈增大趋势，轮胎耐磨性能变差；适度减小胎面弧度高可提高轮胎抓地和耐磨性能。研究结果可对轮胎接地性能的分析方法和轮胎生产模具的优化提供参考。     

195/85R16LT轮胎行驶面弧度高对成品性能影响的有限元分析

利用有限元分析软件研究195/85R16LT轮胎的行驶面弧度高（h）对成品性能的影响。结果表明：随着h减小,轮胎胎肩部位花纹块的接地压力逐渐增大、胎冠中心部位花纹块的接地压力逐渐减小,胎肩和胎圈部位的受力分布也发生变化;方案1轮胎（h＝6.5 mm）的接地因数和平均接地压力最大,接地压力分布不均匀,抓着性能和操控性能较好,滚动阻力较高,耐磨性能差;方案3轮胎（h＝5.5 mm）接地印痕的矩形率接近1,接地印痕形状为矩形,接地压力偏度值最小,平均接地压力也较小,耐磨性能好;方案2轮胎（h＝6 mm）的2^#带束层端点应变能密度、胎体帘布反包端点应变能密度和加强层反包端点应变能密度最小,耐久性能最好。     

轮胎印痕控制参数的研究

采用Tekscan压力测试系统及其软件对轮胎印痕形状及接地压力分布进行测试,总结出轮胎印痕控制参数及评价方法。轮胎印痕形状控制参数主要包括矩形率、中轴控制、面积控制、肩部沉降和对称性控制等,通过各参数计算结果判定轮胎性能优劣;轮胎接地压力控制是将印痕分为肩部区域、胎冠中心区域等,根据各区域相对压力和相对负荷计算结果判定压力分布是否合理。     

轮胎结构偏差对接地印痕影响的试验和仿真研究

综合利用试验和有限元仿真方法,并引入不对称因子表征轮胎接地印痕的不对称性,研究结构偏差(带束层整体偏移和左右胎肩厚度差异)对轮胎接地印痕的影响。结果表明,结构偏差易造成轮胎接地印痕不对称,其中左右胎肩厚度差异比带束层整体偏移对轮胎接地印痕不对称性的影响更为显著。本研究结果为轮胎生产工艺控制和改善轮胎接地印痕提供了依据。     

基于Abaqus的复杂花纹子午线轮胎侧偏特性研究

基于Abaqus有限元分析软件,建立全钢载重子午线轮胎有限元模型,并对其进行结构静力分析以及不同工况下的稳态分析.结果表明:轮胎充气后,主要变形发生在胎侧部位和胎冠中部,充气轮胎静负荷接地区域变形较大,且接地中心位移最大;制动与驱动工况下,轮胎的接地印痕关于接地中心呈现出不对称性,接地压力分布极不均匀;自由滚动工况下,接地印痕基本关于接地中心对称,接地压力分布较均匀,制动和驱动工况下的接地压力最大值远高于自由滚动工况;侧偏工况下,正侧偏角分别使接地区域以及出现接地压力最大值的位置向左移动.     

带花纹农业轮胎的接地特性研究

采用TYABAS系列分析软件和ABAQUS软件，建立了380/85R24农业子午线轮胎的仿真模型，研究轮胎花纹作用的接地印痕和接地压力等接地特性影响规律。通过有限元分析及实测结果表明：与14.9－24 8PR农业斜交轮胎相比，380/85R24农业子午线轮胎的接地印痕呈矩形，胎冠部位的接地面积增大，平均接地压力减小，接地压力分布相对均匀，耐磨性能提高，轮胎使用寿命延长。     

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。     

H40×14.5-19 24PR民用飞机轮胎的优化设计

对H40×14.5-19 24PR民用飞机轮胎进行优化设计。通过采取优化胎冠轮廓、提升胎面胶整体性能、增大可磨耗胎面胶厚度以及改进骨架材料和胎体结构等措施,轮胎的可磨耗胎面厚度增大了2.5mm,接地印痕面积提高了15.6%,平均接地压力降低了13.5%,正常起飞试验后的胎面和胎肩温度均显著降低,轮胎的综合性能提升非常明显。     

全钢子午线轮胎胎肩边沟设计对偏磨影响的有限元分析

以295/75R22.5全钢子午线轮胎为例,基于有限元分析方法,研究胎肩不同边沟设计对胎肩接地压力、接地印痕及轮胎偏磨的影响。结果表明：在胎肩添加边沟可以显著降低胎肩最大接地压力;肩部偏下部位的边沟设计显著优于其他边沟设计,能够更有效地减轻轮胎偏磨。     

子午线轮胎扁平率与接地特性的关系

以205/55 R16子午线轮胎为研究对象,改变轮胎横截面的宽度,分别建立扁平率为45%,50%,55%,60%和65%的轮胎有限元模型,利用Abaqus软件对不同垂向负荷和充气压力下5种扁平率轮胎进行静态接地特性（接地印痕和法向接触应力）分析。仿真结果表明：随着扁平率的增大,沿轮胎轴向的接地印痕宽度减小,沿轮胎滚动方向的接地印痕长度在扁平率为60%或65%时最大;扁平率对轮胎接地印痕面积的影响较大,扁平率越大,轮胎的法向接触应力分布越不均匀,翘曲现象越明显;相同扁平率的轮胎,垂向负荷越大,胎肩处的法向接触应力越大,而充气压力越大,胎面中部的法向接触应力越大。     

跑气保用轮胎在静负荷和稳态侧偏工况下力学性能的研究

基于ABAQUS软件建立225/40R18跑气保用轮胎和普通轮胎的三维有限元模型,分析标准负荷下2种轮胎在静负荷和稳态侧偏工况下的力学性能。结果表明,静负荷工况下,高应变能密度主要集中在支撑胶、带束层和冠带层端部,且在缺气状态下表现更明显,跑气保用轮胎胎肩处的接地压力大于普通轮胎,且径向刚度高于普通轮胎,缺气状态下跑气保用轮胎胎侧变形小于普通轮胎,且胎肩接地压力集中程度高;稳态侧偏工况下,在标准充气压力和缺气状态下,随着侧偏角的增大,跑气保用轮胎的接地印痕从矩形变为梯形,普通轮胎的接地印痕从矩形变为三角形。