轿车轮胎接地印痕有限元优化分析

以60系列不同断面宽的轿车轮胎为研究对象,利用有限元方法研究轮胎外轮廓设计参数胎面第1段弧半径(R1)、第2段弧半径(R2)和胎冠弧度高(h)对轮胎接地印痕的影响。结果表明,R1值取约为断面宽的3倍为佳,R2和h取值越大,轮胎的接地印痕越好,但h的取值最好为8或8.5mm。该研究可为轿车轮胎接地印痕优化提供参考依据。     

轮胎接地印痕的测定

测量轮胎接地印痕的常规方法耗时长，针对这一情况，Tire Scan公司开发一种新的轮胎接地印痕测定系统，该系统能直接从PC上获取瞬时接地印痕压力。这种易于使用的系统可测定触觉力和轮胎的压力。该公司开发的这种软件能够使用户进行非常复杂的接地印痕的图象分析，并可将该图象与其他接地印痕图象进行比较。     

子午线轮胎静态及滚动状态下接地特性试验研究

采用Tekscan轮胎接地压力分布测量系统进行半钢子午线轮胎静态及滚动状态下接地特性的试验研究。结果表明:随着气压的增大,轮胎接地压力分布趋于均匀,最大接地压力值增大,胎肩处应力集中现象有所缓解;随着气压的减小,接地宽度变化不大,但接地长度和接地面积增大。在相同气压条件下,滚动状态下接地特性的评价指标普遍比静态下小。相对于静态条件,滚动状态下轮胎接地压力分布更均匀,胎肩应力集中减小。     

跑气保用轮胎接地印痕的有限元分析与优化

利用有限元软件MSC.MARC对225/50R17跑气保用轮胎静负荷下的接地印痕进行分析和优化。结果表明,带束层宽度加大能改善接地压力分布,对接地印痕形状无明显影响;带束层帘线直径增大对接地印痕无优化作用;胎体层数对接地压力分布及形状影响很小;合理的外轮廓设计和材料分布能较好地优化轮胎接地印痕,满足设计要求。优化方案接地印痕的有限元计算结果与实测结果基本吻合。     

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Abaqus的轮胎接地印痕优化分析

采用有限元方法研究带束层角度、冠带层结构和冠弧尺寸对轮胎接地印痕形状的影响。结果表明:带束层角度对接地印痕形状影响较小;采用肩部缠绕的冠带层结构能够很大程度地改善接地印痕内凹的现象;调整冠弧尺寸能够有效改善接地印痕的压力分布状况;仿真结果与试验结果吻合,接地印痕优化后的轮胎滚动阻力减小。     

轮胎有限元仿真接地印痕边缘提取程序设计

以245/50R18半钢子午线轮胎为研究对象,基于拉格朗日线性插值理论,利用Python程序语言进行轮胎力学仿真分析结果后处理程序的开发,提取轮胎有限元仿真的接地压力和接地印痕边缘等相关分析数据,输出为花纹性能分析软件所需要的XML印痕文件,实现了轮胎力学有限元分析与轮胎花纹性能分析的数据集成。     

矿用重载轮胎接地印痕的研究

以14.00R25宽体自卸车轮胎为例,通过轮胎使用情况调研,结合实验室测试和轮胎有限元仿真,研究矿用重载轮胎接地印痕及接地压力分布。结果表明：宽体自卸车轮胎接地印痕形状应接近矩形且接地压力分布均匀;影响轮胎接地印痕及接地压力分布的主要因素为断面高宽比、胎冠弧半径和弧度高、带束层角度和宽度、花纹沟壁角度和花纹沟宽度等。通过有限元仿真优化设计可避免轮胎出现花纹掉块和非均匀磨损等问题,提高设计效率。     

充气压力和负荷对轮胎静态接地印痕的影响

以205/55R16半钢子午线轮胎为例,对轮胎静态接地印痕进行试验测量和有限元分析,研究充气压力和负荷对轮胎接地印痕的影响。结果表明,轮胎接地印痕半长和半宽在一定负荷下随充气压力的增大而减小,在一定充气压力下随负荷的增大而增大。根据一定充气压力下轮胎接地印痕半长随负荷变化的规律,得到标准充气压力240 kPa下轮胎接地印痕半长随负荷变化的计算公式。     

轮胎的接地印痕与胎冠的刚度分布

轮胎的接地印痕与胎冠的刚度分布阮隆敏（桦林集团有限责任公司１５７０３２）轮胎的胎冠刚度分布对轮胎的各项使用性能影响极大。胎冠刚度分布均匀，可以减小接地面上的压强差，改善轮胎耐磨性能；降低轮胎滚动阻力，减少车辆燃料消耗；还能进一步增强轮胎的直线行驶性能...     

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.     

半钢子午线轮胎帘线受力的有限元分析

使用ABAQUS有限元分析软件,考虑了轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性,建立了185／70R14半钢子午线轮胎的三维有限元分析模型。探讨了静载荷和自由滚动工况下轮胎带束层和胎体层帘线在最低断面处和周向端部的受力情况,考察了不同载荷、速度下帘线受力的变化。结果表明：轮胎最低断面处静载荷下带束层受力呈M形,接地区胎体层受力呈W形,第一带束层末端受力小于第二带束层末端受力;滚动工况下轮胎带束层末端及胎体层反包端点周向力极值均出现在接地区。     

205/55R16轿车子午线轮胎结构有限元分析

采用ABAQUS有限元分析软件,考虑了材料分布、几何和边界条件非线性问题,对205/55R16轿车子午线轮胎进行有限元分析,模拟了轮辋安装、充气和静态加载工况下的受力情况。计算结果与试验数据相符,可以为轮胎的结构设计提供理论依据和工艺参数。     

ST235/80R16子午线轮胎结构有限元分析

采用非线性有限元分析软件ABAQUS,考虑材料分布、几何非线性和边界变化问题建立模型,模拟分析不同设计方案ST235/80R16子午线轮胎胎圈与轮辋接触压力分布、负荷与下沉量关系、轮胎接地印痕和胎圈部位应变能密度分布情况,并与实际轮胎试验破坏断面进行对比,探讨轮胎耐久性试验破坏成因.计算结果与试验数据相符,该模型能够及时发现并预测轮胎薄弱点,指导轮胎设计.     

机械式轮胎定型硫化机有限元分析

采用I-DEAS软件将机械式轮胎定型硫化机分为与上横梁和底座相关的两个部分,分别进行整体接触有限元分析。结果表明,横梁最大应力出现在侧板与主轴配合孔的下部区域,主轴最大应力出现在与曲柄齿轮配合端的下部区域,底座最大应力发生在主轴与曲柄齿轮配合孔上部很小的区域内,均小于材料的屈服强度,因此硫化机的设计是安全的。     

子午线轮胎接触摩擦问题有限元分析

依据185/70R14C半钢子午线轮胎的实际结构,考虑轮胎与轮辋的接触,借助MARC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,为简化计算量,利用了先进的轴对称到三维的分析方法,利用三维模型分析了轮胎在垂直载荷作用下的接地问题和在低速下的稳态滚动过程。给出了轮胎与轮辋接触界面上的法向力分布;研究了轮胎与刚性地面接触时,不同速度下的接触摩擦力分布以及轮胎静态垂直负荷与下沉量的关系。     

轮胎显式非线性有限元分析

本文使用Abaqus有限元分析软件,使用显式算法对轮胎从稳态滚动到爬阶过程进行分析。计算结果表明,轮胎在与直角台阶接触时胎面和带束层变形明显,应力显著上升。从整个过程轮辋的力矩输出结果来看,在滚动初始时会出现小幅振动,但随着轮胎的滚动,受到阻尼的影响,振动幅度衰减,直到轮胎与台阶发生作用再次变大。     

子午线轮胎稳态滚动有限元分析

以MSC．Marc软件为平台，建立子午线轮胎的三维非线性稳态滚动有限元模型。在模型计算中，考虑了轮胎的静态载荷施加过程、自由滚动过程、完全刹车滑动过程、防抱死刹车过程和牵引过程，得到了轮胎接地面的接触应力分布情况及轮胎牵引力与转速之间的关系等结果，有利于进一步了解轮胎的动态性能。     

轮胎有限元分析与优化系统

介绍轮胎有限元分析与优化系统(TYABAS),该软件系统借鉴轮胎专用分析软件系统(TYSYS)前处理思想和方法,可在AutoCAD环境下方便、快捷地对材料分布图进行网格划分,赋予单元材料属性以及对单元、节点的边界条件进行指定;主程序可调用多种专用、通用有限元分析软件;针对计算结果开发了骨架材料后处理软件(TRMA软件)和轮胎轮廓对比分析软件(CCAT软件),利用多种分析理论,可对不同设计方案进行有限元计算结果的优选.     

载重子午线轮胎帘线受力有限元分析

基于ABAQUS非线性有限元分析软件建立12.00R20载重子午线轮胎有限元模型,并分析轮胎在标准充气压力、不同载荷条件下静态加载时帘线受力变化的基本特征.结果表明,负荷对轮胎接地区域内帘线受力影响显著,带束层和胎体帘布层以接地影响区边缘为帘线受力变化的分界点;胎圈部位胎体帘线受力随载荷增大而减小的幅度很小,有利于减小胎体端部的应变.