芳纶纤维在子午线轮胎中的应用

采用Abaqus有限元分析软件,研究芳纶纤维在子午线轮胎带束层和冠带层中的应用效果。结果表明:轮胎带束层采用芳纶纤维,第1和第2带束层轴向、横向对称面内周向应力以及带束层端点周向应力均有不同程度下降,提高了轮胎强度和承载能力;冠带层采用芳纶纤维,轴向接地中心线上冠带层肩部应力显著降低,冠带层端点周向应力大幅减小,应力分布均匀性显著提高,能够降低轮胎骨架材料端点破坏的可能性。     

PCR轮胎滚阻仿真计算及验证

本文介绍了一种基于ABAQUS软件计算滚动阻力的方法,提取轮胎静载工况下的应变、应力等印痕信息再结合胶料的损耗因子计算轮胎温度场分布及滚动阻力。在185/65R14规格轮胎对仿真结果进行了验证,结果表明FEA与试验测试得到的滚阻数值有差距,但是变化趋势及幅度基本吻合。该仿真方法可以有效预测调整结构、胶料后对PCR轮胎滚阻的影响。     

碳纤维材料在航空轮胎上的应用

研究分析了轮胎出现过快磨肩、磨冠等问题的力学原因,并针对导致该问题的主要原因"轮胎刚度较低导致轮胎长期过载工作",设计了一种新型高性能航空轮胎——"双刚圈"航空轮胎,在此基础上采用有限元方法对比分析"双刚圈"轮胎相对于传统轮胎力学性能上的优越性。分析结果表明:"双刚圈"轮胎纵向刚度明显提高,接触压力以及胎面橡胶等效应力分布均匀性都有明显改善,轮胎侧变形减小。因此,"双刚圈"轮胎通过提高轮胎真圆度提高了其操纵性、接地性使用性能,并且使用寿命有所提高。     

高性能轮胎直压硫化技术的开发

提出了一种高性能轮胎直压硫化技术,利用可控伸缩高刚性金属内模替代软体胶囊,凭借金属模具高刚性及高结构精度,强制使制品几何尺寸高度均匀对称,从而提高轮胎动平衡性和均匀性。同时硫化过程采用电磁感应加热方式,金属模具在高频电流所产生的交变磁场中切割磁力线而自生热,并将热能高效地传递至胎坯,完全取代传统蒸汽过热水等热媒加热方式。经过试验用255/30R22轮胎批量试制及测试,结果表明,采用新型硫化工艺轮胎的动不平衡度、径向力波动、侧向力波动分别降低了22.52%、20%、40%,轮胎对称部位硫化温差缩减约7℃,单胎硫化耗能降低86%。     

航空轮胎动态印痕及驻波仿真计算

探讨应用Abaqus/Explicit算法计算不同工况下航空轮胎动态印痕和驻波仿真的方法。利用仿真模型可以得到不同工况下轮胎的动态印痕；模拟航空轮胎起飞试验可以仿真计算得到轮胎的临界速度（橡胶材料考虑粘弹性和超弹性），仅考虑橡胶材料超弹性时驻波程度比考虑粘弹性时明显减弱；提高胎面胶模量可以提高轮胎的临界速度。     

轮胎硫化温度场数值模拟

建立了硫化仿真有限元模型,其中胶料热物性参数和硫化动力学参数均为实测值,为最大可能考虑橡胶和帘线复合材料的结构特征,其导热系数采用正交各向异性模型,模型中加入了橡胶硫化过程中的反应热。三维轮胎模型的有限单元均采用六面体或者五面体单元,最大程度保证模型的计算精度。利用该仿真模型分析关键点仿真温度场和硫化程度场,历程曲线与实验值高度一致,硫化时间最大误差为4.8%,说明有限元模型能够高度反映实际硫化过程。     

基于有限元法的航空轮胎瞬态冲击性能分析

利用Abaqus软件建立航空子午线轮胎三维有限元模型,研究航空轮胎冲击地面瞬间橡胶基体和骨架材料的等效应力。结果表明：轮胎冲击地面时,轮胎与轮辋接触部位受力大于轮胎与地面接触部位,更容易发生疲劳失效;骨架材料中带束层帘布等效应力最大,是主要承载部件,冠带层等效应力较小,主要吸收胎面方向的冲击;胎面胶和带束层在胎肩部位出现等效应力峰值,胎面接地中心区域出现低应力区。     

芳纶纤维在汽车轮胎上的应用

采用ABAQUS有限元分析软件,研究了芳纶纤维用于子午线汽车轮胎带束层、冠带层后,轮胎静载工况下骨架材料沿轮胎轴向、周向等效应力分布相对于传统汽车轮胎的优越性。研究结果表明：芳纶纤维用于汽车轮胎带束层,第一、二带束层轴向、横向对称面内周向应力以及带束层端点周向应力均有不同程度地下降,提高了轮胎强度和承载能力;冠带层采用芳纶纤维,轴向接地中心线上冠带层肩部应力显著降低,冠带层端点周向应力大幅减小,均匀性显著提高,能够降低轮胎骨架材料端点破坏的可能性。     

电磁感应加热鼓式硫化机

总结现有橡胶硫化设备的技术现状,针对现有设备存在的不足之处提出了一种节麓、高效、制品质量高的电磁加热鼓式硫化机,并全面介绍了其结构和功能特点。新型电磁加热鼓式硫化机采用电磁加热方式代替现有的蒸汽加热和电辅助加热,通过磁能转换产生内热,不仅节能而且高效;采用热电偶接触测温,保证温控准确性,提高硫化质量;线圈自身不生热,克服传统电热丝的过热氧化导致寿命低问题。     

新型双刚圈航空轮胎的仿真研究

以46/17R20航空子午线轮胎和一种新型高性能新概念轮胎——双刚圈航空轮胎为研究对象,利用ABAQUS软件分析静载荷工况下的径向和纵向刚度以及以288 km·h-1初始水平速度的制动过程中胎面受力及接地性能。结果表明:与传统航空轮胎相比,静载荷工况下双刚圈航空轮胎的径向刚度显著提高,纵向刚度略有下降;制动工况下双刚圈航空轮胎胎面等效应力以及径向和纵向接触压力分布规律均明显较优。双刚圈航空轮胎的承载能力、接地性能和制动性能均优于传统航空轮胎,其中外刚圈轴向长度适中的双刚圈航空轮胎的综合性能最优。