载重子午线轮胎带束层部分的动态模拟

以12.00R20全钢载重子午线轮胎为研究对象,基于Abaqus软件和组合模型技术建立带复杂胎面花纹的轮胎全局模型,然后基于子模型技术建立带束层部分的三维精细网格模型进行有限元分析。结果表明:静负荷工况下,由全局模型与子模型计算得到的应力场比较一致,且Mises应力最大值均出现在胎体帘布层。自由滚动工况下,两层带束层帘线Mises应力分布非常不均匀,但基本关于中分面对称;第2带束层Mises应力高于第1带束层,且各带束层在胎冠部位Mises应力整体高于胎侧部位;胎冠部位两层带束层Mises应力分布变化不大,胎肩部位Mises应力增大,胎侧部位Mises应力减小;第1和第2带束层帘线Mises应力分布关于中分面的对称情况刚好相反。     

胎面花纹对轮胎性能影响的仿真研究

以ABAQUS有限元软件为平台,建立光面轮胎、周向沟槽轮胎和花纹轮胎的三维有限元模型,分析3种轮胎不同工况下的应力分布。结果表明:静负荷下3种轮胎等效应力分布基本相同,带束层端部受力最大,花纹轮胎整体应力水平最高,光面轮胎最低,但光面轮胎第1带束层应力较高;在静负荷、稳态滚动和侧偏滚动状态下,光面轮胎高应力区均在胎肩部位,而周向沟槽轮胎和花纹轮胎在静负荷和稳态滚动状态下高应力区主要分布在胎肩和胎面中心部位,侧偏滚动状态下在中心沟槽的边缘。     

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.     

载重子午线轮胎接地特性的有限元分析

采用Abaqus有限元分析软件建立11.00R20载重子午线轮胎与地面接触的三维有限元模型,研究轮胎的接地特性。结果表明:充气压力越高,轮胎接地区域应力出现中心低、边缘高翘曲现象的负荷值越大;下沉量增大,轮胎接地印痕从椭圆变为矩形,高压区由胎冠处移动到胎肩处;在各种工况中,轮胎静态接地面积最大;自由滚动时随着速度提高,轮胎接地印痕纵轴变长、横轴变短,但是接地面积增大,总接地反力也增大;摩擦因数对轮胎的自由滚动半径影响较小,但摩擦因数越大,纵向剪切应力越大,胎面越容易磨损;随着侧偏角增大,接地高压区逐渐向一边移动,接地印痕变为三角形。     

子午线轮胎静载特性的三维精细网格有限元分析

基于Abaqus软件组合模型技术建立了带复杂花纹的子午线轮胎全局模型,同时基于子模型技术建立了带束层的精细网格有限元分析子模型。分析对比结果表明:子模型能更准确地反映带束层的受力特征;在充气工况下,胎冠中部带束层应力远大于边缘部位,各截面内骨架结构受力分布关于轮胎中分面基本对称;在静负荷工况下,接地区胎冠部位帘线受力相对充气工况有所减小,胎侧帘线受力有所增大,帘线受力分布呈现出严重的不对称性。     

辐板式塑料轮胎接地性能的有限元分析

以ABAQUS有限元分析软件为平台,建立了辐板式非充气塑料轮胎的三维有限元模型,在模型计算中考虑了静负荷、稳态滚动和侧偏滚动工况,得出轮胎胎体等效应力和胎面接触应力的分布规律以及此轮胎径向刚度和横向刚度特性曲线,并对这些结果进行了深入的分析,为轮胎结构的优化奠定了基础,为车辆平顺性和操纵性的预测提供了合理的依据.     

Hercules公司推出Avalanche RT可镶钉冬季轮胎

以215/75R17.5载重子午线轮胎为研究对象,利用Abaqus/Explicit模拟轮胎在转鼓上的滚动过程并分析其振动特性。为了验证该有限元分析方法的准确性,采用多普勒激光测振仪测量轮胎在转鼓上滚动时胎侧测点在时域下的振动速度响应,应用Matlab中等波纹低通滤波器Firpm函数对测得的时域信号进行滤波,保留20～500 Hz频率间的振动响应信号并对其进行傅里叶变换,与频域下的仿真值进行对比,二者具有良好的一致性,证明了滚动轮胎有限元分析方法的准确性。从有限元仿真的角度分析了使用因素对胎面和胎侧振动特性的影响规律。研究表明：胎面的振动速度分布关于轮胎顶点对称,靠近接地区域振动速度幅值最大,接地后端振动速度大于接地前端;随着速度和充气压力的增大,胎面和胎侧的振动速度随之增大,载荷对胎面和胎侧振动速度的影响较小。     

子午线轮胎自由滚动工况下花纹沟体积变化的有限元分析

采用Abaqus软件建立12.00R20全钢载重子午线轮胎的有限元模型。首先在隐式算法下,对轮胎进行充气、静负荷、制动、驱动工况下的接地状态分析,再确定其自由滚动速度,并进行自由滚动分析。然后在显式算法下,模拟轮胎在水平路面自由滚动的动态过程,分析自由滚动过程中轮胎与路面摩擦力及花纹沟体积的变化情况,为胎面花纹磨损机理和花纹噪声的研究及花纹结构设计提供参考。     

带复杂花纹的子午线轮胎建模方法及其稳态滚动的有限元分析

以子午线轮胎11R22.5为例,考虑轮胎变形的几何非线性、材料非线性以及轮胎与地面、轮胎与轮辋的大变形非线性接触等,并考虑复杂胎面花纹,利用ABAQUS软件建立轮胎与地面接触的三维有限元模型。对带复杂胎面花纹的子午线轮胎进行了静负荷工况、稳态滚动工况和侧偏工况的模拟,并将分析结果与光面轮胎进行了对比。结果表明,胎面花纹对轮胎滚动模拟结果有一定的影响,从而为轮胎设计提供参考。     

基于Adina的三维滚动轮胎的非线性力学场分析

基于Adina有限元分析软件,考虑轮胎的材料非线性、几何非线性和接触非线性等复杂的力学特点,建立205/75R15轿车子午线轮胎的三维轴对称有限元分析模型,分析轮胎在离心力作用下的应力/应变场、接触及变形情况.结果表明,滚动轮胎在Y方向的最大位移出现在胎面中部;最大第1主应力出现在钢丝圈与胎体过渡的帘布层处;接地摩擦应力主要集中在胎面处.     

子午线轮胎稳态滚动的有限元分析

以子午线轮胎11.00R20为例,考虑轮胎变形的几何非线性,以及轮胎与地面、轮胎与轮辋的大变形非线性接触等,建立子午线轮胎稳态滚动的有限元分析模型。对轮胎进行了静负荷工况以及稳态滚动工况下的受力分析、接地特性分析等。并提取了轮胎的滚动半径。研究结果有利于了解轮胎的力学特性,以便进一步优化轮胎结构,提高轮胎性能。     

辐板式聚氨酯轮胎的侧偏滚动性能研究

建立聚氨酯辐板与橡胶胎面相复合的辐板式聚氨酯轮胎模型,并采用有限元软件Abaqus分析其在侧偏滚动状态下的力学性能、接地性能和操控性能。结果表明：相比子午线橡胶轮胎,辐板式聚氨酯轮胎胎面胶和带束层帘线的受力分布更均匀,可有效避免带束层脱层现象的发生;支撑板的上下两端及中部易发生疲劳损坏,因此合理地设计支撑板结构十分必要;侧偏刚度和回正刚度相差不大。     

受力轮胎花纹块与胎体变形量测试系统的研究

开发了一种测量在径向力、切向力和侧向力作用下轮胎胎面花纹块变形量和胎体变形量等参数的试验系统。该系统可以在不同条件下进行如下参数的测量 :轮胎胎面花纹块变形量、胎体变形量、轮胎的接地印迹、轮胎下沉量及滚动半径、轮胎与路面的摩擦因数、轮胎径向刚度、侧向刚度和切向及扭转刚度等。该系统为汽车的动态仿真提供更接近实际的轮胎模型及参数数据 ;可以验证轮胎有限元计算结果的精度和误差 ;为轮胎的振动与噪声仿真计算与分析提供了理论依据。重要的是可以通过该系统研究轮胎结构参数与轮胎各种性能的关系 ,以缩短新产品的开发周期。     

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。     

环保充油溶聚丁苯橡胶T2830在轮胎胎面胶中的应用研究简

以环保充油乳聚丁苯橡胶SBR1723作对比,研究环保充油溶聚丁苯橡胶T2830在轮胎胎面胶中的应用。结果表明:与SBR1723/天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)胶料相比,T2830/NR/BR胶料的起硫速度略快、硫化速度略慢;拉断伸长率和撕裂强度较高,硬度、定伸应力和拉伸强度相当;抗湿滑和抗干滑性能相当,干操控性能略差。采用T2830/NR/BR胎面胶的轮胎高速性能、耐久性能和滚动阻力与采用SBR1723/NR/BR胎面胶的轮胎相当。T2830可以替代SBR1723用于轮胎胎面胶。     

免充气蜂巢式轮胎接地性能的有限元分析

建立免充气蜂巢式轮胎与地面接触的有限元模型,进行接地性能的相关分析.研究结果表明,与充气轮胎相比,胎面采用聚氨酯弹性体、胎体采用聚甲醛塑性材料的免充气蜂巢式轮胎具有更大的径向刚度和横向刚度,表明在降低滚动阻力和增强操控稳定性方面有优势,但是其胎面中心区域的接触应力最大,造成该区域磨损较为严重.     

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.