14.00R20重型载重汽车子午线轮胎的有限元分析

采用TYSYS软件非线性分析技术,通过三维体单元、层单元建立14.00R20重型载重汽车子午线轮胎的三维有限元模型,并对自由轮胎充气和承受接地垂直载荷的轮胎应力和应变进行分析,获得轮胎的各种应力和应变分布。     

子午线轮胎的有限元分析

采用ANSYS软件非纡性分析技术,通过三维体单元,层单元和接触单元建立了子午线轮胎（205／60R15）的三维有限元模型,并对自由轮胎充气,接地轮胎受长直载荷和受力水平推动力等工况下轮各部位的应力及变形进行了分析,得到了各种情况下轮胎上应力和应变的分布状况。     

轮胎转动惯量的有限元计算方法

分析轮胎转动惯量的有限元计算方法。轮胎转动惯量的有限元计算方法方便,编程难度适中,涉及单元转动惯量的计算、帘线单元密度的处理和花纹沟部分的处理。通过单元体积、质心位置和密度等参数可以计算出各单元以及整个轮胎的转动惯量。开发的有限元方法计算轮胎转动惯量软件应包括界面显示、用户数据输入、数据文件处理、转动惯量计算和计算结果输出等功能。用有限元方法计算轮胎转动惯量可以降低计算的复杂性,保证计算的准确性,并降低数据输入量。     

变节距花纹轮胎的有限元分析

以12.00R20全钢载重子午线轮胎原节距花纹为基础,设计出两种新节距花纹。将3种节距花纹以不同的方式进行组合,建立3种变节距花纹轮胎的有限元模型和一个用于结果对比的等节距花纹轮胎的有限元模型。利用Abaqus有限元软件对建立的轮胎有限元模型进行稳态自由滚动工况分析。结果表明,花纹节距对轮胎接地压力和胎体帘线Mises应力有一定的影响,从而为变节距花纹轮胎的设计提供参考。     

不同路况对轮胎稳态滚动影响的有限元分析

采用Abaqus有限元分析软件建立11.00R20轮胎的三维稳态滚动模型。根据不同路面附着因数和滑移率的关系曲线定义相关参数,模拟干燥沥青路面、土路及薄雪覆盖路面轮胎行驶过程,重点分析轮胎在不同行驶路况下从静态接地、制动、自由滚动到驱动整个过程中接地法向应力、剪切应力和轮胎自由滚动半径的变化。结果表明,无论是制动还是驱动,路面越光滑,轮胎的接地法向应力和剪切应力分布越均匀,最大法向应力和剪切应力越小,自由滚动角速度越大,自由滚动半径越小。     

有限元分析在12.00R20全钢载重子午线轮胎结构优化中的应用

采用哈尔滨工业大学开发的轮胎有限元分析专用软件,考虑了单元类型和边界约束以及材料参数等问题,建立有限元分析静态模型,对采用不同设计方案的12.00R20全钢载重子午线轮胎进行有限元分析,模拟轮胎静态加载工况下胎肩部位和胎圈部位应变能与应力情况.计算结果与试验结果基本相符,采用优化方案生产轮胎可以提高轮胎综合性能.     

子午线轮胎充气和负荷加载数值分析

利用MSC.MARC软件对子午线轮胎的骨架材料进行三维非线性有限元计算,带束层、胎体和钢丝圈等部位采用rebar单元以及实体Herrmann单元进行模拟,橡胶材料采用Yeoh材料模型描述. 轮胎在不同充气压力、不同负荷以及滚动状态下的受力计算结果与实际情况一致.采用该方法有助于改进轮胎结构设计、提高轮胎性能.     

子午线轮胎性能的计算机仿真和优化设计

以205／60R15轿车轮胎为例,介绍子午线轮胎性能的计算机仿真和优化设计技术。在轮胎结构设计的CAD模型中,将轮胎轮廓曲线形状数字化并采用包含层单元的FEM模块,有效控制了轮胎模型有限单元总数。利用在此基础上建立的轮胎有限元模型,模拟了205／60R15轿车轮胎自由状态、充气静止状态、充气旋转状态以有与地面接触状态等多种工况,以及在水平牵引力和垂直载荷共同作用下的从动轮工况（从静止到滚动的过程）,并给出了带束层帘线角度和胎体帘线假定伸张值对轮胎性能影响的趋势。试验证明,模拟分析结果与实际情况较吻合。     

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.     

载重子午线轮胎越障过程中带束层端点和胎体帘布反包端点有限元分析

采用ABAQUS有限元软件建立轮胎在余弦凹穴路面上滚动的三维有限元模型,并用显式有限元程序模拟载重子午线轮胎在余弦凹穴路面上滚动的动态过程,对滚动过程中轮胎带束层端点和胎体帘布反包端点单元的受力变形进行分析。结果表明,速度变化及凹穴深度和长度变化均不影响轮胎带束层端点和胎体帘布反包端点单元应力-应变的变化规律,带束层端点单元的应力和应变以及胎体帘布反包端点单元的应力均在凹穴底部达到最大值。     

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。     

载重子午线轮胎有限元网格自动划分程序研究

基于VisualLISP开发了载重子午线轮胎有限元网格自动划分程序。该程序能够在AutoCAD与Abaqus有限元软件之间建立接口,使用预定数量的割线分割轮胎,可以得到固定数量的节点和单元,适用于结构类似、尺寸略有区别的轮胎有限元网格划分,简化了轮胎有限元网格划分过程。     

有限元法分析轮胎结构与滚动阻力的关系

利用MSC、MARC软件对子午线轮胎的胎体、带束层和胎圈等部位采用membrane rebar单元以及实体rebar单元进行模拟，采用三维有限元分析法对不同速度、负荷和结构参数下的子午线轮胎滚动阻力进行预测。结果表明，预测值与实测值基本一致。有限元分析计算表明，滚动阻力随行驶面弧度高的增大而增大，随帘线角度和密度的减小而增大，与工程实际经验吻合。     

论轮胎的自由滚动力学

从轮胎稳态自由滚动的运动特点入手,通过对运动中的车辆和轮胎进行受力分析,得到自由滚动轮胎的受力与力矩平衡条件,建立用有限元方法分析轮胎稳态自由滚动的边界条件和初始条件。结合Abaqus软件所提供的子程序二次开发功能,采用Fortran语言编写求解轮胎自由滚动状态的子程序,可以实现轮胎自由滚动状态的自动求解,提高了计算精度和计算效率。仿真与轮胎试验结果对比验证了该方法的可靠性。另外,讨论了驱动、制动、自由滚动状态下轮胎接地面内的受力差异,进一步验证了该方法的有效性,为接地面内动态受力研究提供了方向。     

基于rebar单元的载重子午线轮胎模型建立及验证

运用ABAQUS非线性有限元分析软件并基于rebar单元建立12.00R20载重子午线轮胎有限元分析模型,同时进行装配、充气和静态加载仿真模拟分析.对比轮胎载荷-下沉量仿真模拟和试验结果,证明了模型建立的有效性.该模型有助于进一步分析轮胎的力学特性.     

轮胎离合器充气过程的有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,根据静态充气过程轮胎离合器的受力特点,合理简化几何模型、边界条件和帘布层力学模型,用轴对称平面应变单元建立了轮胎横截面的二维有限元模型,在综合考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性的基础上,分析了轮胎充气过程的力学性能。     

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.     

子午线轮胎有限元分析第10讲子午线轮胎动态有限元分析

在轮胎工程中有限元方法已得到了广泛的应用,但是由于轮胎复杂的非线性结构,大部分有限元分析模拟都是静态的。近年来为了更精确预测轮胎的响应,已经开始进行子午线轮胎瞬态分析研究。为了计算滚动轮胎的动态响应,提出了两种不同的分析方法:一种是隐式时间积分,根据一定的动力学关系计算稳定状态下的滚动轮胎动态响应,如Faria提出的具有摩擦阻力的滚动接触问题的稳定状态公式,可以进行自由滚动、转向、加速和制动分析;另一种是显式时间积分,如Ka-moulakos和Kao研究了在有楔障的自由转鼓上的轮胎滚动的瞬态动力响应。1非线性动力瞬态分析原…     

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.     

载重子午线轮胎接地性能有限元分析

运用ABAQUS软件建立12.00R20载重子午线轮胎三维非线性有限元模型,分析自由滚动、全驱动/制动和侧偏状态下轮胎接地压力及接地面剪切应力和摩擦功的分布情况.结果表明.在全驱动/制动状态下摩擦功与接地压力和接地面剪切应力近似呈正比关系,在自由滚动和侧偏状态下接地面摩擦功分布呈现不同的特点.