实心轮胎材料动态温升特性有限元分析与试验

应用ANSYS有限元分析软件建立橡胶和聚氨酯弹性体两种轮胎材料的应力场有限元模型，计算出节点生热率，再将其作为负载导入到温度场有限元模型中，进行温升有限元计算，得到两种轮胎材料的动态温升规律。台架试验结果很好地验证了有限元分析的温升规律，证实建模选用模块合理有效。     

TBR轮胎沟底裂影响因素分析

主要分析了全钢载重子午线轮胎冠部材料分布结构对成品轮胎沟底裂的影响情况,分两个方案进行论述,并建立了轮胎断面模型和三维有限元模型,计算了静负荷情况下轮胎冠部边沟沟底的应力变化情况和沟壁的扩张程度,对两种方案的有限元计算结果做对比分析,并且根据所设计的方案,分别做了实际轮胎的对比验证,结果证明了有限元分析结果的正确性。     

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的超弹性橡胶材料有限元分析

介绍橡胶材料两种常用的应变能密度函数模型--Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型,并解析求得其材料常数.采用ANSYS有限元分析软件,分析比较两种模型的位移和应力云图,验证其适用性,即Mooney-Rivlin模型适合模拟中小变形行为;Yeoh模型适合模拟炭黑填充NR的大变形行为.     

基于分层法的功能梯度材料有限元分析

基于分层法,本文采用有限元模型进行功能梯度材料平面结构的力学分析。将功能梯度材料平面结构划分成若干层,每层的材料参数按函数形式变化。在此分层模型基础上得到同一层的材料参数为常数,然后各层按照常规的有限元方法进行网格划分,建立有限元模型进行功能梯度材料平面结构的力学分析。数值算例表明,功能梯度材料平面结构应力和位移的有限元计算结果与解析解吻合得很好。通过设计组分材料Y-TZP弹性模量的三种工况,讨论了弹性模量梯度系数对有限元计算结果的影响。数值结果显示,弹性模量梯度系数变大对应力和位移的有限元计算结果有影响,对应力的影响较大而对位移的影响较小。     

FINTTE ELEMENT ANALYSIS OF ENERGY STORAGE FLYWHEEL ROTOR BASED ON THREE DIFFERENT HUB MATERIALS

选用铝合金、钛合金和40Cr三种合金材料,分别分析每种材料在不同旋转角速度条件下的轮毂、轮缘的应力变化规律,利用有限元分析理论结合各向异性弹性体基本理论建立复合材料储能飞轮力学模型,借助ANSYS有限元分析软件,确定易于发生疲劳失效的部位;辅以相同转速条件下,飞轮转子径向和环向应力分析结果,得出铝合金在减小飞轮整体应力水平、优化储能密度方面均优于其他两种合金的结论,完善了选用轮毂材料的基本原则.     

基于三种不同轮毂材料的储能飞轮转子有限元分析

选用铝合金、钛合金和40Cr三种合金材料,分别分析每种材料在不同旋转角速度条件下的轮毂、轮缘的应力变化规律,利用有限元分析理论结合各向异性弹性体基本理论建立复合材料储能飞轮力学模型,借助ANSYS有限元分析软件,确定易于发生疲劳失效的部位;辅以相同转速条件下,飞轮转子径向和环向应力分析结果,得出铝合金在减小飞轮整体应力水平、优化储能密度方面均优于其他两种合金的结论,完善了选用轮毂材料的基本原则。     

滚动工况履带车辆负重轮非线性有限元分析

采用ANSYS有限元分析技术，建立了滚动工况履带车辆负重轮的1／6橡胶轮胎和1／4负重轮两种三维有限元模型，在考虑三重非线性（材料、几何、状态非线性）的情况下，计算了不同载荷、速度条件下负重轮的应力－应变场。通过对比两种模型的计算结果，分析了模型的应用条件，总结出稳态滚动负重轮橡胶轮胎最大径向应力和应变随载荷增大而提高、随速度提高而减小的变化规律，为负重轮实心轮胎的设计提供重要的理论依据。     

RC结构二维非线性有限元分析模型的探讨

由于钢筋混凝土结构组成材料的特殊性,在有限元分析过程中,材料本构模型特别是混凝土的材料模型对分析结果的合理性和准确性有很大的影响。对RC结构的二维有限元分析(2D-FEA)的钢筋、混凝土的材料本构模型的合理选取进行了探讨,通过RC平板和单层剪力墙的二维非线性有限元分析,分析结果与试验结果符合较好,得出文中所探讨的材料本构模型能较好地模拟RC结构的非线性特性。     

橡胶类超弹性本构模型中材料参数的确定

采用单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切下橡胶材料试验数据的4种不同组合方式分别对主要用于表述橡胶超弹性的Yeoh模型和Ogden三阶模型进行拟合,并得出两种模型的材料参数。建立单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切试验的有限元模型,探究1种仅仅借助单轴拉伸试验数据并结合其他2种试验有限元模型预测结果,进行橡胶类本构模型参数拟合的新方法。结果表明:选用Yeoh模型时,利用单轴拉伸和等双轴拉伸组合方式可获得较理想的材料参数;在只具备单轴拉伸试验数据的条件下,利用单轴试验数据和等双轴有限元模型预测数据的组合方式在低应变区用Yeoh模型拟合得到的材料参数较可靠;Ogden三阶模型较Yeoh模型精度高,但计算效率低且不易收敛。     

本构方程对橡胶材料裂纹尖端J积分有限元分析结果的影响

以电子万能试验机得到的橡胶材料的应力-应变曲线为原始数据,在Abaqus有限元分析软件中拟合了17种高弹性本构方程,对比了各本构模型的拟合结果和稳定性,分别将其作为材料模型,对含裂口的纯剪切试件裂纹尖端的J积分进行分析,并将计算结果与实验数据进行了对比。研究表明,本构模型对于裂纹尖端的J积分数值影响较大,各个模型的分析精度有所不同,故在橡胶材料的有限元分析中需要特别注意材料模型的选取。