轿车轮胎水滑现象仿真技术的研究

以轿车轮胎为研究对象,采用Abaqus软件CEL技术,研究带花纹轮胎和光面轮胎稳态自由滚动和瞬态滚动的建模技术,实现轮胎水滑现象仿真。分别对不同行驶速度、不同积水深度下带花纹轮胎的水滑现象进行仿真,通过对比不同情况下轮胎与路面的垂直接触力以及带花纹轮胎与光滑轮胎的水滑现象表明,该仿真技术可靠,适用于带花纹轮胎和光面轮胎水滑现象的研究。     

复杂花纹子午线轮胎水滑特性仿真研究

基于LS-DYNA非线性有限元分析软件,建立具有复杂胎面花纹的175/65R14子午线轮胎三维有限元模型.通过轮胎径向刚度试验验证所建轮胎有限元模型的有效性,并在此基础上构造轮胎水滑仿真分析模型.使用ALE算法处理轮胎与水流间的流固耦合关系,仿真分析轮胎从静止到水滑现象产生的全过程,获得的轮胎临界水滑速度与经验公式的计算结果具有较好的一致性.3种不同花纹轮胎水滑速度仿真结果在趋势上与预期一致,进一步说明了有限元方法对轮胎水滑特性仿真评价的有效性.     

轮胎水滑性能研究及防水滑结构的应用

水滑是轮胎在湿滑路面上行驶中发生的一种特殊打滑现象,针对这种危及行车安全的现象,主要介绍了轮胎水滑的产生机理,花纹排水性能、水膜厚度、仿生技术在花纹沟槽设计中的应用等水滑特性理论及数值分析研究现状。介绍了几款当前国外开发的防水滑轮胎的设计思想、结构特点以及先进的花纹沟槽结构和胶料配方设计在增强轮胎防滑性能中的实际应用。数值计算作为轮胎性能研究的主要方法之一,现有的轮胎模型一般局限在小幅运动范围内对轮胎特性进行研究,还不能完全描述所有工况下轮胎的力学特性。轮胎水滑特性的研究也对实验设备精度、稳定性和图像、数据处理速度提出了更高的要求。     

轮胎水滑特性的研究进展

概述轮胎水滑特性的研究进展,包括轮胎水滑现象的产生过程、水滑临界速度的定义以及水膜深度、轮胎充气压力、负荷、花纹沟槽形式和磨损程度等对轮胎水滑特性的影响,重点介绍目前国际上主要抗水滑轮胎的类型和结构特点以及水滑特性的理论研究和数值模拟情况,指出水滑特性数值模拟存在的问题是数值模拟技术多集中在轮胎充气压力、积水深度和车辆速度等因素的研究上,对轮胎胎面花纹形式、结构和材料因素研究很少,且各因素间的影响研究不多。     

子午线轮胎在水滑路面上的速度分析

介绍了轮胎水滑现象的主要过程,通过仿真轮胎在干、湿路面上的行驶过程,比较了这2种情况下随汽车行驶速度的增大轮胎与地面接触力的变化,并应用动量定理建立动力水滑临界速度公式,得出了轮胎水滑临界速度与充气压力及载荷之1/2次方成正比的关系。     

不同花纹轮胎水滑特性分析

以205/55R16子午线轮胎为研究对象,选用Abaqus软件建立轮胎有限元模型,采用先隐式后显式的方法对5种花纹轮胎进行水滑特性分析。结果表明:基于欧拉-拉格朗日方法(CEL)的轮胎滚动模型可实现轮胎花纹排水的流-固耦合仿真,可较好地预测轮胎行驶时的水流印痕;5种花纹轮胎排水能力由大到小的顺序为纵向沟槽花纹轮胎、正向V形花纹轮胎、反向V形花纹轮胎、纵向S形花纹轮胎、横向S形花纹轮胎;随着轮胎行驶速度的增大,轮胎与路面的接触区从完全接触区向完全上浮区转变。     

非光滑结构对轮胎抗水滑性能的影响

以轮胎单个花纹沟作为分析对象,建立V形沟槽分布数学模型和轮胎水滑模型,运用计算流体力学方法对轮胎水滑性能进行分析。用正交试验法分析和对比V形沟槽结构与光滑结构的壁面减阻率,得到减阻效果最佳的V形沟槽设计参数,并引入轮胎纵向花纹沟槽底部进行水滑分析。结果表明,V形沟槽非光滑结构能有效降低轮胎花纹沟壁面阻力系数,提高轮胎的抗水滑性能。     

轿车轮胎花纹噪声微机仿真及评价（TPNSA）软件包介绍

借助于物理试验和计算机仿真技术建立了轿车轮胎花纹噪声物理数学模型，确定了轮胎花纹噪声的一种仿真评价方法。对不同花纹噪声仿真分析的结果表明，根据此方法研制的仿真及评价软件包具有较好的应用效果，所得结果与其它理论和实践经验相一致。     

带花纹轮胎仿真模型建立及影响因素研究

研究带花纹轮胎仿真模型的建立及其影响因素。采用花纹块周期生成完整花纹的建模方法建立了一种高效、准确的带花纹轮胎仿真方法,并进行了带花纹轮胎的静负荷接地印痕、稳态六分力和动态接地印痕分析。轮胎接地印痕测试结果与仿真结果对比表明,模型的仿真精度较高,满足配套厂家要求。     

轮胎滚动水滑特性的流固耦合分析

借助ABAQUS软件,以P205/55R16子午线轮胎为例,完成了从隐式分析向显式分析的结果传递,实现了轮胎水滑仿真。结果表明,根据对水流浮力和行驶速度关系的比较,验证了所建立轮胎水滑的流固耦合模型的可靠性;楔形水膜的水压相较于周边偏高,行驶速度越快,楔形水膜处水压越大,越易发生水滑现象;楔形水膜上下流层流速不均,下层水流流速较慢,是水滑的主要诱因;临界水滑速度随着水膜厚度的增加而降低。     

低噪声轮胎花纹设计原理与方法

阐述了低噪声轮胎花纹的设计原理与方法及低噪声评价准则,低噪声轮胎花纹设计原则如下,（1）不同花纹块和不同花纹槽的宽度比均应取无理数比,（2）花纹条数越多,降噪效果与花纹周期不应成整数比,花纹周期越长越有利于降噪,依据以上原则进行低噪声轮胎花纹设计,并进行微机仿真噪声模拟,再根据低噪声评价准则对花纹方案比和择优,最后确定最佳设计方案。     

轮胎花纹噪声仿真与实测分析

采用武汉理工大学开发的TPN轮胎花纹噪声仿真系统对不同规格轮胎花纹噪声进行仿真分析,并与实测数据进行对比。结果表明:由于实测噪声包括非花纹噪声,轮胎噪声实测1/3倍频程直方图与仿真图有一定差异;实测与模拟轮胎噪声A计权声压级变化趋势基本一致。     

皮列里的高性能替换胎P5000 Vizzola

皮列里的高性能替换胎Ｐ５０００Ｖｉｚｚｏｌａ英国《轮胎和配件》１９９３年７期７０页报道：优异的抗湿滑性能、抗水滑性能和干路面上的操纵性能是Ｐ５０００Ｖｉｚｚｏｌａ轮胎的主要特点。该胎有向花纹中包括一系列箭头彩花纹，是为在雨天行驶刺破水膜而设计的，从而...     

尤尼罗伊尔推出新型冬用轮胎

英国《轮胎与配件》2000年11期90页报道:尤尼罗伊尔推出了新型冬用轮胎ＭＳｐｌｕｓ5和ＭＳｐｌｕｓ55。这两款轮胎采用了正弦形刀槽花纹。这种刀槽花纹具有良好的开放性能,可迅速形成具有大抓着力的刀槽花纹边。它不仅改善了轮胎的制动和牵引性能,而且还提高了转向操纵性能。这两款冬用轮胎采用了现代白炭黑胶料配方,使用大量ＮＲ,大大改善了耐湿滑性能。与被替代的旧款轮胎相比,ＭＳｐｌｕｓ5耐水滑性能提高7%,弯道制动性能提高4%,舒适性提高6%;而ＭＳｐｌｕｓ55在干、湿路面上的制动距离均缩短3%,弯道耐水滑性能改善6%,耐横向水滑性能改…     

基于ABAQUS的轮胎滑水仿真分析

通过SolidWorks建立12种花纹轮胎的三维模型,导入ABAQUS中生成有限元模型,然后使用ABAQUS CEL方法进行轮胎滑水仿真分析,对不同类型花纹轮胎的滑水性能分别进行比较。结果表明:对于横沟花纹轮胎,采用带有倾斜的横向沟槽花纹有利于轮胎排水;对于纵沟花纹轮胎,纵沟条数越多,滑水性能越好,无弯折花纹沟轮胎的滑水性能较好;对于混合花纹轮胎,纵沟为无弯折花纹沟、横沟为斜横沟且纵横相连的花纹可明显优化轮胎的滑水性能。     

基于有限元方法的轮胎残余回正力矩研究

通过有限元仿真的方法研究轮胎残余回正力矩的影响因素.结果 表明:增大横向花纹沟槽角度,轮胎残余回正力矩的绝对值增大;横向花纹沟槽角度变化对胎肩花纹块残余同正力矩的影响最大;采用组合花纹块可较大程度地改变残余回正力矩;在其他条件固定的情况下,减小横向花纹沟槽宽度、增加横向花纹沟槽数量或增大横向花纹沟槽深度都可以增大残余回...     

基于滑行法的乘用轮胎通过噪声试验研究

为研究轿车轮胎噪声的影响因素,在同一辆试验车上换装不同品牌/规格的轮胎进行滑行噪声试验,测量不同车速、轮胎花纹、轮胎尺寸的轮胎滚动噪声,有针对性地对不同花纹/规格的轮胎进行比较分析。结果表明:轮胎噪声声压级不是受单方面参数影响产生变化的,不同尺寸和花纹的轮胎都具有独特的轮胎噪声特性,轮胎滚动噪声与车速成正比趋势增大,但某种特定情况下会出现噪声奇点;轮胎花纹对轮胎滚动噪声的影响比较复杂,不同类型的轮胎花纹对噪声影响的权重也不尽相同;轮胎断面宽度几乎与轮胎滚动噪声成正比,在保证花纹、材质相同的前提下,更宽的轮胎断面会引起更大的轮胎撞击噪声和发声机理更为复杂的轮胎花纹噪声。     

花纹沟深度对轮胎性能的影响

使用相同配方、结构及花纹但花纹沟深度不同的轮胎,通过室内外测试研究轮胎花纹沟深度对轮胎性能的影响。结果表明：减小花纹沟深度可以提高轮胎的干地制动性能、操纵性能和舒适性,降低噪声和滚动阻力,但会降低水滑性能和使用寿命;花纹沟深度对湿地制动性能、湿地操纵性能和湿圆环行驶性能影响较小。     

室内轮胎花纹噪声测量方法研究

针对轮胎花纹噪声仿真分析结果与实测数据存在差异的问题，进行了室内不同方位轮胎花纹噪声测量试验。试验发现，轮胎花纹噪声的发声类似扬声器发声，有极强的指向性，若仅用一个测点的噪声声压级评判噪声的大小会导致方案排队和择优上的困难与矛盾。经分析研究，提出了一种全方位测定轮胎花纹噪声的方法，并制定了测量规范。     

国外动态

国外动态美国民用物资管理局可能采用新的轮胎试验方法美国《橡胶和塑料新闻》１９９３年１０月１８日８页道报：据美国政府最高轮胎采办官员说，研究一种新的轮胎试验方法用作政府获得被认证的防水滑胎面花纹轮胎可能是必要的。联邦民用物资管理局（ＧＳＡ）汽车产品中心...