帘线/橡胶复合材料多层结构的力学特性及失效形式研究

研究不同帘线层接头搭接形式和不同搭接段间距下的帘线/橡胶复合材料的力学特性和失效形式。结果表明：帘线/橡胶复合材料在不同搭接形式下的力学行为具有较大非线性,搭接段间距为5 mm时的凹型凸型搭接试样的综合力学性能最优;帘线/橡胶复合材料的搭接段间距为5和15 mm时,试样主要失效形式为搭接处断裂,此处的帘线层和橡胶层所受应力最大;当搭接段间距为25 mm时,易发生界面滑脱和端头断裂失效。     

带束层膨胀对轮胎接地印痕的影响研究

研究带束层膨胀对轮胎接地印痕的影响。对比多种普通带束层膨胀的钢丝帘线角度变化法则,分析普通带束层膨胀对轮胎接地印痕仿真准确性的影响;探讨0°带束层钢丝帘线的特性,提出考虑0°带束层预应变的轮胎性能仿真方法,并分析0°带束层预应变对轮胎接地印痕的影响。本研究结果可为轮胎的结构设计、工艺设计和仿真分析方面提供指导。     

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。     

硅橡胶圆柱表面与光滑表面接触特性研究

采用理论分析与试验研究相结合的方式研究硅橡胶圆柱件与光滑表面的接触特性,重点分析压缩过程中接触压力和接触面积的变化规律。基于Hertz理论,得到接触压力和接触面积的表达式;采用橡胶力学特性测试平台对硅橡胶圆柱件进行压缩试验,得到实际接触面积和接触压力。结果表明,接触面积和接触压力均随压缩量的增大而增大;相同压缩量下,材料的弹性模量对接触面积几乎没有影响,而接触压力与弹性模量呈正相关。理论分析与试验结果具有很好的一致性。     

不同负荷下锦纶帘线失效行为试验与仿真研究

建立了锦纶帘线的有限元模型，并通过仿真和试验研究不同负荷下锦纶帘线的失效行为。结果表明：随着负荷的增大，锦纶帘线的捻距增大，捻径减小，捻角也相应减小；锦纶帘线各相关参数变化呈非线性，仿真值与试验结果吻合；由于断裂时两股单线受力不均，帘线断裂处呈绒毛状断口，拉伸速率和环境温度对其断口形态具有显著影响。     

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。     

表面缺陷对硅橡胶密封性能的影响规律研究

采用有限元方法研究金属表面凸起缺陷对硅橡胶密封性能的影响规律。基于ABAQUS软件,建立密封接触过程有限元模型。重点分析表面凸起的高度、半径和位置对密封性能的影响。结果表明:表面凸起缺陷对密封性能影响显著;高度和位置对接触压力和接触面积影响较大,凸起的高度越大、距离接触压力的峰值位置越近时,越容易发生泄漏;而凸起半径对密封性能的影响相对较小。     

基于多尺度分析的径向唇形密封摩擦行为研究

以VL型径向唇形密封结构为研究对象,采用数值仿真和试验研究相结合的方法,基于多尺度分析聚四氟乙烯(PTFE)密封材料的宏观和微观摩擦特性。结果表明,磷酸酯液压油润滑的PTFE密封材料的摩擦力较干摩擦平均下降28.7%,在磷酸酯液压油润滑下PTFE密封材料的宏观和微观接触压力和摩擦功密度均随着温度的升高而减小。     

飞机着陆过程中航空轮胎的力学性能分析

研究飞机着陆过程中航空轮胎的力学性能。通过高速摩擦试验,揭示胎面材料摩擦规律,并建立航空轮胎有限元模型,分析航空轮胎结构力学性能。结果表明：航空轮胎摩擦主要发生于胎面材料,胎面材料对摩擦行为影响极大,高速摩擦会使得橡胶材料表面产生明显伤痕;不同负荷对航空轮胎力学性能影响不同,整体上呈现负荷越大,越容易失效的趋势;易发生应力、应变失效的部位有钢丝圈包胶、胎体胶等。     

复杂工况下航空轮胎胎体帘线力学性能研究

基于某型号航空轮胎的几何尺寸与材料参数，采用有限元方法建立轮胎二维和三维有限元模型，研究不同充气压力和负荷下胎体帘线应力和轮胎变形规律。结果表明：随着充气压力增大，胎体帘线应力增大；随着负荷的增大，胎体帘线应力增大，最大应力出现在轮胎中心高度上的胎肩附近；充气后胎体帘线在中间产生凸起，加载后离地端帘线变形类似进一步充气，而接地端帘线中间位置与路面贴合，胎侧产生较大凸起。可通过结构设计改善航空轮胎骨架材料力学性能。