计及胎面花纹的子午线轮胎接地性能有限元分析

采用Abaqus软件建立带有部分胎面花纹的三维轮胎有限元模型,模拟研究不同工况下子午线轮胎的接地性能.研究结果表明：轮胎在静负荷和自由滚动工况下应力分布相似,沿轮胎中分面基本对称,最大应力在胎肩部位;在驱动工况下,高应力区向轮胎前进的反方向扩展,制动工况与此相反;在斜坡路面的应力分布与自由滚动时相似,但最大应力有所提高;侧偏滚动工况下的应力主要分布在轮胎的中分面及与侧偏方向相同的一侧,应力值明显提高.     

带复杂花纹的子午线轮胎建模方法及其稳态滚动的有限元分析

以子午线轮胎11R22.5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,并考虑复杂胎面花纹,利用ABAQUS软件建立轮胎与地面接触的三维有限元模型。对带复杂胎面花纹的子午线轮胎进行了静负荷工况、稳态滚动工况和侧偏工况的模拟,并将分析结果与光面轮胎进行了对比。结果表明,胎面花纹对轮胎滚动模拟结果有一定的影响,从而为轮胎设计提供参考。     

载重子午线轮胎带束层部分的动态模拟

以12.00R20全钢载重子午线轮胎为研究对象,基于Abaqus软件和组合模型技术建立带复杂胎面花纹的轮胎全局模型,然后基于子模型技术建立带束层部分的三维精细网格模型进行有限元分析。结果表明:静负荷工况下,由全局模型与子模型计算得到的应力场比较一致,且Mises应力最大值均出现在胎体帘布层。自由滚动工况下,两层带束层帘线Mises应力分布非常不均匀,但基本关于中分面对称;第2带束层Mises应力高于第1带束层,且各带束层在胎冠部位Mises应力整体高于胎侧部位;胎冠部位两层带束层Mises应力分布变化不大,胎肩部位Mises应力增大,胎侧部位Mises应力减小;第1和第2带束层帘线Mises应力分布关于中分面的对称情况刚好相反。     

基于Abaqus软件的轮胎有限元模型建立及仿真分析

基于Abaqus软件建立轮胎有限元模型,对305/75R24. 5全钢载重子午线轮胎的充气外缘尺寸、胎肩应力分布、带束层应力分布、胎圈与轮辋接触应力分布进行预测分析。有限元仿真结果表明:轮胎的充气外缘尺寸符合国家标准要求,静负荷状态下沉率满足轮胎的整体刚度要求;胎肩应力最大处位于3~#带束层端部;在充气和静负荷状态下,2~#带束层的应力均小于3~#带束层;胎圈与轮辋过盈配合处及其周围应力较大。     

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。     

应用MSC MARC有限元分析软件优化27.00R49巨型工程机械子午线轮胎带束层结构

以27.00R49巨型工程机械子午线轮胎为例,应用MSC MARC2021有限元分析软件建立轮胎静态有限元模型,研究A方案带束层结构光面轮胎与带花纹轮胎的静负荷受力情况;B方案为A方案带束层结构的优化方案,对两种方案带束层结构的各层受力和轮胎接地印痕进行有限元分析,并与实测结果进行对比。结果表明,B方案带束层结构比A方案更优,有利于减少轮胎胎肩脱层问题。     

子午线轮胎静载特性的三维精细网格有限元分析

基于Abaqus软件组合模型技术建立了带复杂花纹的子午线轮胎全局模型,同时基于子模型技术建立了带束层的精细网格有限元分析子模型。分析对比结果表明:子模型能更准确地反映带束层的受力特征;在充气工况下,胎冠中部带束层应力远大于边缘部位,各截面内骨架结构受力分布关于轮胎中分面基本对称;在静负荷工况下,接地区胎冠部位帘线受力相对充气工况有所减小,胎侧帘线受力有所增大,帘线受力分布呈现出严重的不对称性。     

带复杂花纹的子午线轮胎稳态滚动的有限元分析及沟裂问题的探讨

以子午线轮胎215/75R17.5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,并考虑复杂胎面花纹,利用ABAQUS软件建立轮胎与地面接触的三维有限元模型。对带复杂胎面花纹的子午线轮胎进行了静负荷工况、和稳态滚动工况的模拟,同时将分析结果与仅带纵向沟槽的轮胎进行了对比,并对轮胎沟裂问题进行了探讨。     

滚动轮胎侧倾侧偏接地性能有限元分析

建立了子午线轮胎滚动分析的三维有限元模型,在模型中充分考虑到轮胎材料和结构的复杂性,轮胎与轮辋过盈配合以及轮胎与轮辋、地面的摩擦等状况,研究了轮胎左侧倾、侧偏滚动状态下的变形情况、帘线的应力分析、接地区应力分布规律以及带束层帘线排列角度和侧倾角度对轮胎接地性能的影响,侧倾与侧偏的联合作用改善了接地区应力分布的不均匀性,不仅可以提高轮胎接地性能,而且使轮胎在纯侧倾状态下的偏磨得以缓解,体现了侧倾和侧偏的相互补偿作用.     

基于ANSYS Workbench软件的翻新工程机械轮胎温度场分析

利用Creo和ANSYS Workbench软件分别建立翻新工程机械轮胎几何模型和有限元分析模型,确定稳态温度场有限元分析的边界条件,构建稳态温度场测试系统,获得胎面层、缓冲层、带束层、胎体层、胎侧层、胎趾层沿轮胎宽度方向和径向的温度分布和热通量分布特性。试验结果和仿真结果均表明:胎体层两侧胎肩部位温度较高,带束层、缓冲层和胎面层两侧胎肩部位温度较低;随着行驶速度的增大,轮胎内腔温度升高,其中胎面层和缓冲层的温升幅度较大;胎面层、缓冲层和带束层两侧胎肩部位以及胎侧层与胎体层界面、胎趾层与胎体层界面热通量较大。     

辐板式聚氨酯轮胎的侧偏滚动性能研究

建立聚氨酯辐板与橡胶胎面相复合的辐板式聚氨酯轮胎模型,并采用有限元软件Abaqus分析其在侧偏滚动状态下的力学性能、接地性能和操控性能。结果表明：相比子午线橡胶轮胎,辐板式聚氨酯轮胎胎面胶和带束层帘线的受力分布更均匀,可有效避免带束层脱层现象的发生;支撑板的上下两端及中部易发生疲劳损坏,因此合理地设计支撑板结构十分必要;侧偏刚度和回正刚度相差不大。     

有花纹的载重子午胎滚动接地性能有限元分析

采用通用有限元软件ABAQUS,对有花纹的385/65R22.5载重子午线轮胎进行了稳态滚动有限元分析,在有限元模型中考虑了轮胎结构的几何非线性、橡胶材料的超弹性及轮胎与路面接触的非线性边界条件。分析了385/65R22.5轮胎在纯纵滑稳态滚动状态下的力学特性,如纵向力与驱动滑移率的关系以及不同的滑移率下轮胎接地印迹接触压力的分布及接地印迹形状的变化。     

三角平衡轮廓轮胎滚动阻力的仿真研究

三角平衡轮廓轮胎是一种新型的轮胎结构,以低扁平率的传统轮廓轮胎255/30R22为基础,在其胎肩处和胎侧处增加高强度的支撑块来提高轮胎的性能。支撑块起到支撑胎面的作用,提高了胎侧的刚度。本文以滚动阻力计算公式和材料内耗机理为基础,用ABAQUS软件分别模拟2种轮胎的滚动阻力来验证三角平衡轮廓轮胎是否具有较低的滚动阻力。首先建立三角平衡轮廓轮胎和255/30R22轮胎的三维模型,施加相同载荷,对其进行以60km/h滚动工况的力学分析,算出单元积分点的生热率,提取每个单元的体积,最后计算每一种胶料的滚动阻力及轮胎总滚动阻力。通过两者的对比,三角平衡轮廓轮胎的滚动阻力仅18.7N,低于255/30R22轮胎滚动阻力的二分之一。     

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。     

影响轿车子午线轮胎滚动阻力的因素初探

分析了影响轿车子午线轮胎滚动阻力的因素,轮胎的结构,胎体及带束层帘线材料,胎面胶这类以及轮胎气压和负荷都对轿车子午线轮胎滚动阻力有一定的影响,具体体现了在由于轮胎形变产生的滞后损失和材料本身的滞后损失,通过减小轮胎断面高宽比,增大轮辋直径,采用高模量材料作带束层,使用S－SBR和白炭黑等滞后损失小的材料均可降低轮胎的滚动阻力。     

辐板式非充气塑料轮胎静负荷工况下的力学性能分析

提出一种聚氨酯辐板与橡胶胎面相复合的辐板式非充气塑料轮胎,并利用有限元软件ABAQUS在静负荷工况下对相同规格的辐板式塑料轮胎和子午线橡胶轮胎的接地性能和力学性能进行分析和对比。结果表明,相比子午线橡胶轮胎,辐板式塑料轮胎接地印痕形状更合理,沿胎面横向的接地压力分布更均匀,减轻了易发生磨损胎肩的负担;另外,辐板式塑料轮胎径向刚度明显较高,并且在接地区域内的弯曲变形的支撑板起到了缓冲和承载的作用,说明辐板式塑料轮胎具有优越的承载性能和良好的舒适性能。     

子午线轮胎在混凝土路面上的稳态滚动分析

以MSC.Marc软件为平台建立轮胎有限元模型和混凝土路面模型,分析轮胎在混凝土路面上的静态载荷施加过程、自由滚动过程、完全刹车过程和牵引过程,得到轮胎接地面的接触应力分布情况及轮胎角速度与牵引力之间的关系等。模拟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。