轮胎充气压力损失仿真方法及其影响因素研究

综合考虑轮胎不同部件胶料的氧气消耗和气体扩散过程,建立轮胎充气压力损失有限元分析模型,研究轮胎内衬层胶配方、内衬层结构、充气介质及充气压力对轮胎充气压力损失率(IPLR)的影响。结果表明:考虑胶料氧气消耗可以有效提升轮胎充气压力损失有限元分析模型的预测精度;内衬层胶配方和充气介质氮气/氧气体积比对轮胎IPLR影响明显;内衬层厚度与轮胎IPLR之间存在近似线性关系;充气压力对轮胎IPLR影响较小。     

基于有限元方法的轮胎振动模态影响因素分析

通过建立轮胎有限元模型,采用计算机仿真技术分别在不同充气压力、轮辋约束、负荷以及滚动速度条件下对轮胎进行振动特性分析,并从理论上对仿真计算结果进行研究分析。结果表明：轮辋约束和负荷对轮胎振动影响不大,而充气压力和滚动速度对轮胎振动噪声影响较大。     

全钢子午线轮胎花纹与地面的接触特性研究

以12R225轮胎为研究对象,建立全花纹全钢子午线轮胎与地面接触的三维非线性有限元仿真模型,研究不同负荷、充气压力和工况下轮胎的接地压力变化规律。结果表明：花纹接地压力分布仿真与实测结果吻合;随负荷增大,接地压力增大且向肩部偏移;充气压力增大;轮胎中心区域接地压力增大;启动、侧偏和转弯等复杂工况对接地压力分布影响显著。     

三维花纹子午线轮胎有限元分析

建立三维花纹子午线轮胎的有限元模型,并对接触应力、接地压力及接地面积等进行了研究。采用CATIA软件建立轮胎花纹模型;基于TYSYS软件的前处理数据,应用ABAQUS软件建立三维花纹子午线轮胎有限元分析模型。研究表明,额定负荷下,接地压力随轮胎充气压力增大而增大;三维花纹轮胎的接地面积小于光面轮胎;轮胎与轮辋接触面积随充气压力增大而增大。     

考虑腔内压力变化的航空轮胎静载仿真研究

针对分布压力模拟航空轮胎充气压力无法反映腔内压力变化的问题,采用流体腔模拟航空轮胎充气结构,进行航空轮胎静载仿真研究。采用Yeoh橡胶材料本构模型和Rebar帘线层加强筋单元建立某型航空轮胎二维几何模型,通过修改INP文件,建立航空轮胎流体腔三维仿真模型。对静载工况下分布压力模型和流体腔模型航空轮胎进行分析,结果表明:在自由充气阶段,不同充气压力下2种模型轮胎的断面宽及外直径相等;轮胎下沉量小于10 mm时,2种模型轮胎径向刚度基本相同,当轮胎下沉量达到30 mm时,流体腔模型轮胎径向刚度比分布压力模型轮胎大3%～4%;流体腔模型轮胎腔体体积与腔内压力呈近似反比例关系。     

全钢载重子午线轮胎模态的有限元分析

采用ABAQUS软件对12.00R20规格全钢载重子午线轮胎建立三维有限元模型,并对该模型进行模态分析, 得到了在标准充气压力和额定负荷工况下轮胎的固有频率和相应的振型,同时还研究了气压和负荷对轮胎固有频率的影响.结果表明,在允许充气压力范围内,随着充气压力和负荷增大,轮胎的固有频率提高.轮胎模态的有限元分析能够为研究轮胎动态特性以及轮胎与整车匹配提供理论指导.     

基于rebar单元的载重子午线轮胎模型建立及验证

运用ABAQUS非线性有限元分析软件并基于rebar单元建立12.00R20载重子午线轮胎有限元分析模型,同时进行装配、充气和静态加载仿真模拟分析.对比轮胎载荷-下沉量仿真模拟和试验结果,证明了模型建立的有效性.该模型有助于进一步分析轮胎的力学特性.     

基于LS-DYNA的爆胎历程轮胎刚度特性仿真研究

基于LS-DYNA非线性有限元分析软件,采用壳单元模型模拟橡胶-帘线复合材料,建立215/60R16子午线轮胎有限元模型,并以不同充气压力模拟爆胎历程,分析不同充气压力下轮胎在垂向载荷、侧向载荷和纵向载荷作用下的变形。结果表明,轮胎刚度随充气压力降低而急剧下降,轮胎发生爆破后垂向刚度、侧向刚度和纵向刚度分别降到正常充气压力下的约30%,38%和40%。本研究获得的不同充气压力下轮胎三向刚度变化特性为爆胎车辆的动力学响应和操纵稳定性分析提供依据。     

滚动状态下轮胎漏气过程的有限元模拟

在考虑轮胎与轮辋及地面接触的情况下,借助ABAQUS有限元分析软件,建立了轮胎的平面轴对称模型和三维有限元分析模型。首先,利用平面模型分析了轮胎与轮辋的装配过程和充气过程;然后,利用轴对称到三维的分析方法,分析了轮胎在垂直载荷作用下的接地问题和在低速滚动下轮胎的漏气过程。给出了轮胎与地面接触界面上的压力分布;分析了在不同时刻漏气后轮胎的变形情况,并预测了漏气过程中轮胎下沉量与时间的关系。     

免充气轮胎结构的有限元分析

采用ABAQUS有限元分析软件,以11.00R20充气子午线轮胎为参考,建立了两种结构的免充气轮胎三维模型,分别对其标准工况下的静态加载过程进行了模拟。结果表明,菱形孔结构和交错结构支撑体免充气轮胎静载荷刚度曲线、轮胎接地面积、平均接地压力与充气轮胎实测值比较接近,可以满足同种规格充气轮胎的使用性能;最大接地压力小于充气轮胎实测值,可以减轻轮胎的不均匀磨耗问题;交错结构支撑体免充气轮胎的行驶稳定性明显优于菱形结构支撑体免充气轮胎。