滚动轮胎温度场分布及温度控制研究进展

介绍滚动轮胎生热机理、温度场分布及温度控制研究进展。温度场分布试验研究方法主要有接触法、非接触法和对流换热计算,模拟计算包括有限元法和数值计算法;滚动轮胎的温度控制方法包括热传导、强制对流换热、胎体修改以及热管技术和冷却剂等。     

子午线轮胎滚动阻力与温度场非线性有限元分析

提出用非线性有限元法分析子午线轮胎滚动阻力和温度场的方法。总的有限元程序由３个模块组成;变形模块,进行轮胎稳态结构分析以得到轮胎的变形和应力－应变循环;损耗模块,进行轮胎的能量损耗和热生成率分析;热模块,进行轮胎的温度场分析。３个模块联合运用和迭代计算可以进行轮胎热、力耦合分析,预报轮胎的滚动阻力,内部温度场,应力－应变,变形和接地面信息,从而为轮胎设计提供依据。     

轮胎稳态温度场分布的有限元分析

介绍了轮胎稳态温度分布的有限元静态分析。轮胎滚动温升的主要热源是橡胶-帘线复合材料滞后损失产生的热量。轮胎滚动达到稳态时,温升最高的部位是胎肩和胎圈。同一规格的轮胎在不同行驶速度下的温升不同,达到稳态温度场分布所需的时间不同,但稳态温度场分布大致相同,行驶速度高的轮胎达到稳态温度场分布所需的时间长。     

轮胎稳态温度场的计算

用有限元方法直接对基于能量守恒的热传导微分方程进行求解，计算出轮胎在恒定速度下的稳态温度场，并用红外热像仪进行了轮胎表面温度场的测量。     

滚动轮胎温度场的有限元模拟计算

在轮胎热学稳态分析的基础上，利用有限元非线性分析功能，开发滚动轮胎温度场有限元模拟计算软件。该软件建立在以下4个假设基础上：①轮胎处于动态平衡时的稳态温度场；②将轮胎的形状看作以旋转轴轴对称；③导热系数和比热容等物性视为常数；④不计轮胎接地时以热传导形式发生的接触热量传递。实例验证表明，数值模拟计算结果与实际测试结果的变化趋势基本一致。     

滚动轮胎热分析研究进展

汽车安全、节能、环保己成为当今汽车工业发展的主题,这要求与之匹配的轮胎性能相应提高。汽车轮胎是由橡胶及橡胶基复合材料构成的,它是集材料、几何、边界接触非线性以及热状态于一体的复杂结构体,轮胎力学场与温度场的分析十分复杂。对轮胎生热机理、橡胶损耗因子、温度场测定的计算研究等进行了介绍,滚动轮胎热分析研究已成为了轮胎工作者广泛关注的课题,对于指导轮胎设计、车辆安全行驶等具有十分重要的现实、经济和社会意义。     

滚动轮胎稳态温度场的有限元计算

建立分析滚动子午线轮胎稳态温度场的有限元模型．采用Galerkin加权余量法求解轮胎的导热偏微分方程，得到轮胎内部温度场分布情况．并与相同工况下的实际轮胎测温结果进行对比。结果表明，该有限元模型是合理的，可以用来指导轮胎结构设计和胶料配方设计等。     

滚动轮胎全过程温度场数值与试验分析

基于Ansys软件建立轮胎三维力学模型和二维温度场有限元模型,分析额定工况下轮胎滚动和停止后温度场的分布和变化规律,探讨温降阶段温度场的数值计算方法,并进行试验验证。结果表明,温度场计算数据与试验值在温升和稳态阶段基本一致,而在温降阶段只在一定范围内比较吻合。     

滚动轮胎表面对流换热的萘升华模拟研究

根据热质比拟的基本原理 ,采用萘升华技术 ,在风洞中利用直线运动的旋转圆盘模拟研究了滚动轮胎表面的对流换热系数。当风速为 14m·s- 1 时 ,轮胎表面对流换热系数与汽车行驶速度呈线性关系 ,随着汽车行驶速度的增大 ,轮胎表面对流换热系数也增大 ,其经验式为h =5 2 99+1 2 43 8v。     

红外测温技术在滚动轮胎表面温度场测试中的应用

介绍了红外测温技术的特点及其在滚动轮胎表面温度场测试中的应用。红外测温技术是依据物体发出的红外辐射能量与物体温度之间的关系进行温度测量的,它具有快速、非接触、不破坏被测温度场及测量精度高等优点。应用双向红外测温系统进行了载重轮胎9.00-2014PR滚动表面温度场分布的测定,其数据表面,轮胎各部位温升大小不同;胎冠最大、胎侧次之、胎圈较小、胎肩最小,与实际情况基本符合。     

抗硫化返原剂在载重子午线轮胎中的应用研究

研究抗硫化返原剂对胶料性能的影响,通过对比抗硫化返原剂Z500和PK900在各种硫化体系中的作用,寻求提高载重子午线轮胎胶料热稳定性的方法.结果表明,添加抗硫化返原剂胶料硫化特性变化不明显;硫化返原速度,特别是过硫后的硫化返原速度大大降低;硫化胶物理性能及其过硫后保持率提高,生热降低;抗硫化返原剂Z500更适合全钢载重子午线轮胎和工程机械轮胎的硫化条件,而PK900则更适用于高温或长时间过硫化的场合或与其它抗硫化返原剂并用.     

模量增强剂HMZ在载重轮胎胎面胶中的应用

研究了模量增强剂HMZ在载重轮胎胎面胶中的应用效果。试验结果表明，在载重轮胎胎面胶中加入1．5份模量增强剂HMZ，可改善胶料的加工工艺性能，增大硫化胶的300％定伸应力和邵尔A型硬度，减小扯断永久变形和固特里奇生热，提高耐热性、耐磨性以及轮胎成品性能。     

双热源作用下轮胎非稳态温度场的研究

同时考虑轮胎胶料滞后热源和摩擦热源的作用对轮胎非稳态温度场进行模拟,并以165/70R10轮胎为例对轮胎从启动到稳态行驶阶段的温度场进行分析.结果发现,在轮胎启动初始阶段摩擦热源对温升的影响不能忽略,但当轮胎进入稳态行驶阶段后,滞后热源成为影响轮胎温升的主要因素,而摩擦热源可以忽略不计.     

子午线轮胎结构温度场分布的三维有限元分析

介绍了子午线轮胎结构温度场的有限元分析方法,并分析了９．００Ｒ２０子午线轮胎在特定条件下的温度场分布,给出了轮胎温度场分布图和温度分布曲线。采用该分析方法可以预测轮胎在工作状态下的温度场,了解轮胎使用时内部的生热情况及可能的破坏行为,以便对轮胎结构及配方进行优化。     

轮胎温度场有限元分析系统的设计与开发

研究轮胎滚动过程中的稳态热平衡状态。通过经验数据积累，从轮胎结构参数设计、断面网格划分和有限元分析、热物性参数数据库建立和温度场计算、试验数据拟合及结果输出五方面，设计轮胎温度场有限元分析系统。通过与试验数据对比，证明输出的温度场云图与稳态轮胎温度场温度分布情况一致。     

温度及频率对轮胎橡胶材料生热率的影响

研究子午线轮胎用10种胶料的生热特性。通过试验测定10个部位胶料的动态力学特性值,分别得到其生热率温度和生热率频率变化曲线;然后进行二元回归分析,得到各胶料生热率随温度和频率变化的关系式。所得关系式可用于轮胎温度场滞后热源的定量分析。