滚动轮胎耐久性有限元分析

为了研究子午线轮胎耐久试验后的破坏规律，建立了滚动轮胎三维非线性有限元模型。在模型中考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性以及轮胎接触非线性，计算了滚动速度和侧倾角度对子午线轮胎195／60R14的变形及应变能密度分布的影响，并对影响轮胎耐久性的脱层现象进行了分析，从而可为提高轮胎耐久性能提供理论依据。     

胎侧设计有限元分析

以11．00R2018PR全钢载重子午线轮胎为研究对象,利用轮胎专用有限元分析软件TYSYS分析双复合胎侧和三复合胎侧设计方案对胎圈耐久性能的影响。有限元分析结果表明,三复合胎侧设计可以提高轮胎负荷能力／径向刚度,减小胎圈反包区域的应变能变化幅度。从而提高胎圈耐久性能。成品轮胎试验结果验证了有限元分析结果的正确性。     

6.50R16 10PR轻型载重子午线轮胎胎圈脱层和爆破的原因分析及解决措施

分析6.50R16 10PR轻型载重子午线轮胎胎圈脱层和爆破的产生原因,并采取相应解决措施.通过对退赔轮胎进行断面剖析以及分析轮胎材料性能和结构判定胎圈脱层和爆破问题的根源在于胎圈补强带,采用2层锦纶6帘布(角度45°)交叉贴合替代胎圈补强带的措施后,成品轮胎低气压耐久性能大幅提高,有效解决了胎圈脱层和爆破问题,轮胎退赔率由1.57%降至0.178%,社会效益和经济效益良好.     

全钢子午线轮胎胎圈耐久性能试验方法有限元验证

对12R22. 5无内胎和12. 00R20有内胎全钢子午线轮胎进行有限元仿真分析,分别对有、无胎面两种模型的轮胎胎圈部位进行受力分析,对比胎体反包端点应变能密度。结果表明,磨掉胎面轮胎的胎圈部位受力情况与正常轮胎相当,因此磨掉胎面再进行胎圈耐久性能试验能够更有效地反映正常轮胎的胎圈受力情况。     

调整过渡层配方 克服胎肩脱层内露丝缺陷

分析全钢载重子午线轮胎胎肩脱层内露丝产生原因。根据分析结果,采用两种过渡层胶料对轮胎肩部进行有限元分析,结果表明,不同胶料对轮胎肩部的受力分布有较大影响,两种胶料的动态力学分析结果也表明,轮胎肩部模量较高、蠕变小的过渡层胶料受力应变降低超过50%。过渡层胶料调整后全钢载重子午线轮胎的胎肩脱层内露丝现象明显减少。     

315/60R22.5全钢载重子午线轮胎胎圈结构有限元优化设计

基于Abaqus和Tyabas有限元分析软件,根据315/60R22.5全钢载重子午线轮胎胎圈实际损坏形式提出结构优化方案,建立有限元模型,并通过增强材料端点区域的应变能密度、Mises应力、剪切应变LE13和LE23分析进行方案优选。结果表明,通过胎圈结构优化,优选方案增强材料端点的应力、应变分布情况显著改善。成品轮胎胎圈耐久性能试验结果与有限元分析结果一致,优选方案轮胎胎圈耐久性能均优于初始设计方案,最优方案轮胎延长胎圈耐久性能试验时间70 h以上,实现了提高胎圈耐久性能的目的,延长了轮胎的使用寿命。     

4＋6×0.30HT Betru钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎带束层中的应用

研究4+6×0.30HT Betru钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎中的应用。试验结果表明,以4+6×0.30HTBetru钢丝帘线代替3+9+15×0.22+0.15NT钢丝帘线用于全钢载重子午线轮胎带束工作层,轮胎外缘尺寸基本无变化,强度性能相当,耐久性能略有提升。从有限元分析结果看,轮胎印痕和下沉量及胎肩部位应变能密度基本一致。通过实际装车试验及市场评价结果看,采用4+6×0.30HT Betru钢丝帘线轮胎的胎肩脱层退赔率略有降低。从成本分析看,4+6×0.30HT Betru钢丝帘线优势明显。     

白炭黑在全钢载重子午线轮胎胎肩垫胶中的应用

试验研究在全钢载重子午线轮胎胎肩垫胶中采用白炭黑来改善胎肩脱层现象.结果表明,在胎肩垫胶配方中使用白炭黑部分替代炭黑,同时加入硅烷偶联剂,可以提高硫化胶的拉伸强度、撕裂强度和弹性,降低硫化胶动态生热和压缩生热,提高轮胎耐久性能,改善轮胎胎肩脱层现象.     

4+6×0.30HTBetru(R)钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎带束层中的应用

研究4+6×0.30HT Betru(R)钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎中的应用.试验结果表明,以4+6×0.30HTBetru(R)钢丝帘线代替3+9+15×0.22+0.15NT钢丝帘线用于全钢载重子午线轮胎带束工作层,轮胎外缘尺寸基本无变化,强度性能相当,耐久性能略有提升.从有限元分析结果看,轮胎印痕和下沉量及胎肩部位应变能密度基本一致.通过实际装车试验及市场评价结果看,采用4+6×0.30HT Betru(R)钢丝帘线轮胎的胎肩脱层退赔率略有降低.从成本分析看,4+6×0.30HT Betru(R)钢丝帘线优势明显.     

12R22.5无内胎全钢载重子午线轮胎胎圈结构优化设计

对12R22.5无内胎全钢载重子午线轮胎胎圈结构进行优化设计,并利用Abaqus软件建立轮胎有限元模型对不同设计方案进行对比分析。有限元分析结果表明,硬三角胶端点到钢丝圈内端点距离为37mm的S7方案轮胎的充气外缘尺寸符合国家标准要求,且胎圈损坏区域、帘布端点和胎肩带束层端点应变能密度较小,为优化方案。成品轮胎胎圈耐久性试验结果表明,S7方案轮胎胎圈耐久性能优于原生产轮胎,与有限元分析结果一致。     

丁苯橡胶1739在绿色环保轿车子午线轮胎胎面胶中的应用

试验研究丁苯橡胶(SBR)1739在绿色环保轿车子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:在胎面胶配方中用SBR1739等量替代SBR1723,并调整炭黑/白炭黑并用比以及硅烷偶联剂和促进剂的用量,胶料的门尼粘度增大,300%定伸应力提高,拉断伸长率降低,压缩生热和滚动阻力大幅降低,其他物理性能变化不大;0℃下损耗因子(tanδ)增大,而60℃下tanδ减小,符合绿色环保轮胎胎面胶的性能要求。试制的205/60R15 91V轿车子午线轮胎强度、耐久和高速性能良好,湿牵引性能和操控性能极佳,油耗低。     

轿车子午线轮胎气密层胶配方改进

对轿车子午线轮胎气密层胶配方进行优化。试验结果表明,采用强威粉TNK等量代替轻质碳酸钙,适当减小氯化丁基橡胶用量,并对硫化体系进行调整,胶料的气密性变化不大,原材料成本降低,成品轮胎耐久性能和高速性能符合国家标准要求。     

SSBR1534在轮胎胎面胶中的应用

研究溶聚丁苯橡胶(SSBR)1534等量替代乳聚丁苯橡胶(ESBR)1712在斜交轮胎和半钢子午线轮胎胎面胶中的应用.试验结果表明,以SSBR1534等量替代ESBR1712,胶料的门尼焦烧时间t5和t90缩短,硫化胶的弹性、耐磨性能和耐疲劳性能提高,压缩温升下降;成品轮胎的耐久性能、高速性能和耐磨性能提高.     

预分散芳纶短纤维在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究预分散芳纶短纤维在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用效果。试验结果表明：随着混炼时间的延长,预分散芳纶短纤维在天然橡胶（NR）胶料中的分散性先提高后趋于稳定;随着预分散芳纶短纤维用量的增大,NR硫化胶低应变下的应力增大,拉伸强度和拉断伸长率下降,撕裂强度和DIN磨耗量先增大后减小;在全钢载重子午线轮胎胎面胶中采用2份预分散芳纶短纤维等量部分替代炭黑,成品轮胎耐久性能略有提高,胎面抗刺扎、抗切割和抗撕裂性能明显改善。     

粘合树脂PN759在半钢子午线轮胎带束层胶中的应用

试验研究粘合树脂PN759等量替代预分散间苯二酚在半钢子午线轮胎带束层胶中的应用效果。结果表明,在半钢子午线轮胎带束层胶中以粘合树脂PN759等量替代预分散间苯二酚,并以1.2份促进剂NS替代1.4份促进剂DZ,硫化胶的300%定伸应力略有下降,粘合性能略有提高,成品轮胎的高速和耐久性能均达到国家标准要求。     

无内胎全钢轻型载重子午线轮胎稳态滚动温度场有限元分析

采用轮胎专用有限元分析软件TYSYS,在额定负荷及超负荷条件下,对比分析0°带束层和4层带束层结构265/70R19.5无内胎全钢轻型载重子午线轮胎稳态滚动的温度场分布.分析结果表明,在高负荷条件下,0°带束层结构更有利于轮胎使用.室内试验结果表明,0°带束层结构可以大幅提高轮胎的耐久性能及高速性能,证明了有限元仿真计算的正确性.     

载重子午线轮胎带束层膨胀率与耐久性能关系的探讨

通过应用Abaqus软件建立轮胎三维有限元模型,分析轮胎耐久性损坏（带束层层间脱层）机理,以LE12和SENER为主要参数,探讨载重子午线轮胎带束层膨胀率与耐久性能之间的关系。结果表明,带束层膨胀率主要对带束层角度和宽度有影响,进而影响轮胎的耐久性能。     

子午斜交轮胎力学性能有限元分析

提出一种新型子午斜交轮胎结构,即将子午线轮胎胎侧部位的胎体帘线子午结构改为斜交结构,并利用有限元模型对子午斜交轮胎和子午线轮胎的特性进行对比分析.结果表明:与子午线轮胎相比,子午斜交轮胎的径向刚度较高;胎侧应变能密度分布较连续且相对均匀,且最大应变能较低;胎面横向接地压力分布较均匀、尤其是胎肩处的应力集中区域较小,接地印痕形状近似椭圆形;带束层边缘的剪切应变峰值较小.