一种新型航空轮胎—双刚圈轮胎

飞机滑跑阶段航空轮胎在高充气压力、高负荷、大变形条件下与路面相对滑动过程中,摩擦剧烈、生热迅速,对航空轮胎的耐磨性、耐热性、承载等性能提出了更严苛的要求。本文基于4617R20型航空轮胎和耐磨、耐冲击、散热性能优越的“双刚圈”轮胎,采用ABAQUS软件研究分析其静载工况下的径向、横向、纵向、扭转刚度以及以280KM/h 为初始水平速度的制动过程中轮胎的胎面受力及接地性能。分析结果表明：“双刚圈”轮胎的径向刚度比传统轮胎提高约60%,纵向刚度略有下降;胎面等效应力、法向、纵向接触压力分布规律均明显优于传统轮胎;综合轮胎承载能力、接地性能、制动性能,“双刚圈”轮胎均优于传统轮胎,其中C型轮胎综合性能最优越;     

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。     

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。     

免充气轮胎与子午线轮胎有限元分析对比*

通过ABAQUS建立特殊结构的免充气轮胎有限元模型,对其静态加载和侧倾工况下进行了模拟,并将计算结果与同规格11.00R20载重子午线轮胎的实测数据作对比分析。研究表明：静载工况下,两者的静刚度曲线基本吻合,下沉量和接地面积接近,免充气胎最大接地压力较小;侧倾工况下,两者的接地面积和静刚度曲线的变化趋势接近。表明该免充气轮胎可以达到同规格子午线轮胎的性能要求。     

基于Abaqus的复杂花纹子午线轮胎侧偏特性研究

基于Abaqus有限元分析软件,建立全钢载重子午线轮胎有限元模型,并对其进行结构静力分析以及不同工况下的稳态分析.结果表明:轮胎充气后,主要变形发生在胎侧部位和胎冠中部,充气轮胎静负荷接地区域变形较大,且接地中心位移最大;制动与驱动工况下,轮胎的接地印痕关于接地中心呈现出不对称性,接地压力分布极不均匀;自由滚动工况下,接地印痕基本关于接地中心对称,接地压力分布较均匀,制动和驱动工况下的接地压力最大值远高于自由滚动工况;侧偏工况下,正侧偏角分别使接地区域以及出现接地压力最大值的位置向左移动.     

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.     

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。     

基于ABAQUS建模的轮胎接地特性及静态刚度的分析研究

利用ABAQUS软件对三维轮胎接地模型进行建模,模拟了不同充气压力、不同垂直载荷下的轮胎接地情况,并对轮胎的静态刚度进行了分析。结果表明,固定垂直载荷下,随着气压的增大,法向应力最大值由胎冠两侧向胎冠靠拢。标准大气压下,随着载荷的增大,轮胎最大法向应力由胎冠中心向轮胎两侧移动。径向刚度、横向刚度、单位长轴纵向刚度、扭转刚度都与充气压力有关,只有扭转刚度受垂直载荷影响。     

影响轿车子午线轮胎静态纵向刚度的因素

在加有轮胎纵向刚度测试附加装置的轮胎静负荷试验机上测试了轿车子午线轮胎的静态纵向刚度。研究了不同径向载荷、不同气压及不同结构参数(带束层宽度、0°冠带层层数和胎面胶厚度)时轿车子午线轮胎静态纵向刚度的变化。结果表明,径向载荷基本不影响轮胎的纵向刚度;气压升高,轮胎的单位长纵向刚度增大;结构参数对轮胎的单位长纵向刚度影响不显著。     

245/70R16轮胎的有限元分析

以Abaqus为平台,采用有限元法对245/70R16轮胎进行分析,研究负荷、外倾角和侧偏角对轮胎整体静力学与动力学性能、温度场与滚动阻力场分布的影响。结果表明:随着负荷的增大,轮胎整体的变形和接地面积增大,接地性能变差,肩部与胎圈部位的应变能密度增大,轮胎的横向刚度略有减小,纵向刚度和径向刚度略有增大,而旋转刚度明显增大,肩部和胎圈最高点的温度升高;随着外倾角的增大,轮胎的滚动温度场与滚动阻力场分布趋向于不对称,滚动阻力和滚动阻力系数均增大。