基于摩擦功的全钢载重子午线轮胎的磨耗性能研究

以12R22.5全钢载重子午线轮胎为研究对象,采用哈尔滨工业大学开发的轮胎系列有限元分析软件对轮胎的磨耗进行系统研究,给出了在静态、稳态、启动、制动、侧偏和转弯等不同工况条件下轮胎的摩擦功及磨耗方向。结果表明,工况条件对轮胎磨耗程度影响较大,由大到小依次为转弯、制动、启动、侧偏、稳态。另外,工况条件对轮胎横向磨耗分布有较大影响,特别是转弯和侧偏等工况条件。     

载重子午线轮胎胎面磨耗有限元分析

考虑轮胎的几何、材料以及接触非线性,借助ABAQUS非线性有限元软件建立11.00R20载重子午线轮胎轴对称模型和三维有限元模型,计算得到标准工况下胎面的平均磨耗率,并分析气压、负荷以及行驶速度对胎面磨耗的影响。结果表明:标准工况下轮胎每行驶1万km胎面平均磨耗量(单位磨耗量)大约为1.08 mm;实际气压与标准气压的比值过低或过高都会加剧轮胎的磨耗;轮胎负荷低于标准负荷时,轻微加剧胎冠中心处的磨耗;高于标准负荷时胎肩单位磨耗量明显提高;随着行驶速度的提高,胎面单位磨耗量接近线性增大。     

全钢载重子午线轮胎的力学分析研究

介绍轮胎力学发展的历史,通过对轮胎设计理论的探讨,认识到有限元分析已成为全钢载重子午线轮胎研究的主要手段,有限元分析对轮胎复合材料力学性能的接触问题,滚动损失和温度场等有较成功的应用,准确预报复合材料性能,建立合理描述材料的低模量和轮胎的大变形,大应变的力不芭及解决热力耦合问题,仍是进行载重子午线轮胎力学分析的难点。     

全钢载重子午线轮胎成型中定型过程的仿真研究

以全钢载重子午线轮胎为例,对其成型中的定型过程进行了仿真研究。利用Abaqus软件复现了全钢载重子午线轮胎成型中的定型过程,通过与试验数据进行对比,验证了有限元仿真的准确性;通过定型因子影响分析,得到定型压力和超定型宽度的设定依据,有助于提高轮胎产品的均一性和胎坯品质,保障轮胎的动平衡和均匀性。     

全钢载重子午线轮胎氮气硫化工艺的有限元仿真优化

对全钢载重子午线轮胎氮气硫化工艺进行有限元仿真优化。结果表明：通高温蒸汽时间对轮胎整体硫化程度变化影响力不足,保证高温蒸汽足够支撑后期硫化后,不需要再延长通高温蒸汽时间;可以加强硫化设备的保温效果,降低氮气保压阶段温度降幅以降低能源耗散,增大氮气硫化工艺优化的空间,更有利于实现节能降耗和提质增效。     

橡胶磨耗量与摩擦能的相关性研究

采用LAT100磨耗试验机对胎面胶进行不同角度和速度的磨耗量测试,同时进行有限元模拟计算,得到对应测试条件下的摩擦能,理论计算与测试数据拟合得到磨耗强度与摩擦能的幂函数关系式。该模型为轮胎的磨耗分析及模拟计算奠定了理论基础。     

全钢载重子午线轮胎市场分析

介绍了全钢载重子午线轮胎的生产状况和技术水平，并分析了其市场发展前景。目前国内轮胎企业纷纷投资建设全钢载重子午线轮胎项目，在5—10年内全钢载重子午线轮胎市场前景都会比较好。国内消化吸收并创新形成具有自主知识产权的全钢载重子午线轮胎生产技术达到国外90年代末水平。     

基于有限元仿真的轮胎噪声模拟分析

以225/50R16半钢子午线轮胎为研究对象,采用Abaqus软件,按照真实轮胎静负荷试验工况对其进行模拟分析,得到仿真接地印痕,并进行轮胎噪声模拟。结果表明:仿真接地印痕的长轴、短轴和平均接地压力与实测结果的相对误差在1.5%以内;将仿真印痕参数导入噪声分析软件,80 km·h~(-1)速度下的轮胎噪声模拟计算结果与实测噪声结果的差值在1 dB以内。     

基于制动能量回收导致轮胎偏磨损的轮胎定位优化

针对电动汽车耐久性能路试出现的轮胎偏磨损问题,采集制动能量回收对应的制动力矩,基于双横臂悬架的Kinematic&Compliance曲线计算制动力与前束的关系曲线。结果表明:电动汽车采用制动能量回收模式会增大制动力,减小前束值;减小前束值会加剧轮胎内侧偏磨损。补偿基于侧滑机理设定的前束值后电动汽车耐久性能路试结果表明,行驶5.5万km后轮胎的最大偏磨损量仅为0.65 mm,解决了由于电动汽车制动能量回收产生的制动力增大而引起的轮胎偏磨损问题。     

轮胎模具耐磨板磨损分析

根据试验数据,采用回归分析的方法,以Archard磨损公式为基础,通过与轮胎模具实际磨损数据对比,得到轮胎模具耐磨板磨损的数学模型。通过有限元模拟可以确定轮胎模具硫化工况下的磨损量,为耐磨板磨损的定量评估奠定了基础。     

橡胶轮胎摩擦理论与数值化发展前景

轮胎摩擦是关系汽车安全行驶的重要力学行为，汽车的操纵稳定性主要来自轮胎／路面间的摩擦力。对轮胎的研究具有重要的意义。大量的研究表明，轮胎的摩擦系数不仅与摩擦表面材料性能有关，而且与载荷、表面形态、相对滑动速度、环境因素有关。所有这些影响因素都不是线性的关系，本文努力从不同的角度详细地阐述轮胎的研究进展情况。橡胶摩擦特性是轮胎研究的基础，橡胶的粘弹性是橡胶的摩擦学的中心，可见橡胶的粘弹性是关键。通过对相关研究成果的分析。指出了下一步研究方向。     

计及复杂胎面花纹的乘用轮胎偏磨性能仿真分析

以215/55R17子午线轮胎为研究对象,对轮胎进行实车磨耗测试,在初始磨耗阶段中间花纹沟存在磨损较快现象。基于摩擦能理论,结合轮胎实际工况,建立考虑复杂花纹的数值分析模型,得到的胎面摩擦能分布与实际磨耗测试结果一致性较好。同时建立具有3种横沟加强筋和3种横沟深度的花纹模型,分析不同花纹横沟加强筋和花纹横沟深度对胎面摩擦能分布的影响,结果表明,数量较多的花纹横沟加强筋可有效改善胎冠中心花纹块的耐磨性能;较浅的花纹横沟可以有效降低花纹块中间区域的摩擦能,但是花纹块摩擦能分布均匀性较差。     

轮胎滑水特性的CFD分析

以205/50R16子午线轮胎为研究对象,建立带有纵向花纹沟的轮胎有限元模型(FEM)和计算流体动力学(CFD)模型。基于流固耦合的FEM模拟轮胎滑水产生的过程,采用重整规化群和流体体积组分方法的CFD模型得到轮胎接地区域内的水膜流场分布。两种模型计算结果对比表明,CFD模型能够用来分析胎面微花纹沟内流体流动特性。随着水膜厚度的增大,轮胎受到的流体压力也变大,容易出现滑水现象。     

基于LS-DYNA的爆胎历程轮胎刚度特性仿真研究

基于LS-DYNA非线性有限元分析软件,采用壳单元模型模拟橡胶-帘线复合材料,建立215/60R16子午线轮胎有限元模型,并以不同充气压力模拟爆胎历程,分析不同充气压力下轮胎在垂向载荷、侧向载荷和纵向载荷作用下的变形。结果表明,轮胎刚度随充气压力降低而急剧下降,轮胎发生爆破后垂向刚度、侧向刚度和纵向刚度分别降到正常充气压力下的约30%,38%和40%。本研究获得的不同充气压力下轮胎三向刚度变化特性为爆胎车辆的动力学响应和操纵稳定性分析提供依据。     

轮胎实车磨耗试验数据分析方法的研究

研究轮胎实车磨耗试验数据不同分析方法得到的轮胎磨耗预估里程与第三方机构预估里程（基准值）之间的相关性。结果表明：局域点算法和全域点算法15 000 km行驶里程下轮胎磨耗预估里程与基准值之间的相关性因数大于10 000 km行驶里程下轮胎磨耗预估里程与基准值之间的相关性因数;在不同行驶里程下,局域点算法轮胎磨耗预估里程与基准值之间的相关性因数大于全域点算法轮胎磨耗预估里程与基准值之间的相关性因数;可以局域点算法得到的15 000 km行驶里程下轮胎磨耗预估里程代替第三方机构20 000 km行驶里程得到的基准值。