多维有限元技术在载重子午线轮胎力学分析中的应用

运用ABAQUS非线性有限元分析软件建立12.00R20全钢载重子午线轮胎三维有限元模型,并利用多维有限元技术分析该轮胎在静态加载状态下胎肩易破坏部位的力学特性.结果表明,采用多维有限元技术对该部位应力-应变场进行细观模拟分析是有效的.该技术为轮胎局部精细有限元分析提供了一种新方法.     

子午线轮胎有限元分析第5讲轮胎胶料有限元分析的材料参数实验

1轮胎胶料有限元分析实验理论1·1弹性力学理论Rivlin应变能函数(W)为应变量的多项式W=W(I1,I2,I3)通用表达式(包括有限的可压缩性)为i,j,k=nW=∑i,j,k=0对于理想的不可压缩材料,其体积保持恒定,在试样变形时体积也不发生变化,即I3=1,则Rivlin应变能函数变为i,j=nCijk(I1-3)i(I2-3)j(I3-1)kW=∑i,j=0Cij(I1-3)i(I2-3)j(1)式中,C00为零,表示在开始阶段(无拉伸时)应变能为零。取式(1)第1项,得到neo-Hookean方程,即W=C10(I1-3),W与I1呈线性关系。取式(1)的前2项,得到Mooney-Rivlin方程W=C10(I1-3) C01(I2-3)(2)式(2)给出了简单的…     

全钢载重子午线轮胎的力学分析研究

介绍轮胎力学发展的历史,通过对轮胎设计理论的探讨,认识到有限元分析已成为全钢载重子午线轮胎研究的主要手段,有限元分析对轮胎复合材料力学性能的接触问题,滚动损失和温度场等有较成功的应用,准确预报复合材料性能,建立合理描述材料的低模量和轮胎的大变形,大应变的力不芭及解决热力耦合问题,仍是进行载重子午线轮胎力学分析的难点。     

残余应力对子午线轮胎有限元模拟结果影响的分析

以245/50R16轮胎为例,利用增强材料的弹塑性特征,在轮胎有限元分析中考虑增强材料的残余应力,通过与不计残余应力时的有限元模拟结果进行对比分析,考察残余应力对轮胎外缘尺寸变化和稳态滚动半径等模拟结果的影响.结果表明,不考虑残余应力的模拟结果能达到工程要求.     

子午线轮胎带束层中应力的有限元分析

利用自己开发的轮胎结构有限元分析软件软件详细地分析了全钢子午线轮胎带束层中的应力在调向和带束层宽度方向上的变化规律。结果表明,轮民地面的接触对带束层中应力的仅限于轮胎与地面的接触区域。在轮胎与地面接触的最低截面上,带束层端部的应力与胎冠中心处带束层应力的比例随着轮胎下降量的增大而增大。     

子午线轮胎接触变形的非线性有限元分析

建立了９．００Ｒ２０子午线轮胎的有限元分析模型,从轮胎的材料非线性、几何非线性、橡胶帘线复合材料的各向异性,以及橡胶材料的不可压缩性等方面探讨了轮胎与地面的静态接触问题,分析了下沉量、充气压力及静摩擦系数等对轮胎静态接地面内应力应变场的影响。结果表明,在一定的充气压力下,随着下沉量逐渐增大,轮胎接地形状从圆形逐渐变为椭圆形、矩形、接地区应力分布由内高外低逐力下,随着下沉量逐渐增大,轮胎接地形状从圆     

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…     

子午线轮胎自由旋转的非线性有限元分析

根据全钢载重子午线轮胎的实际结构 ,考虑轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等力学特性 ,借助MARC有限元分析软件 ,建立子午线轮胎的非线性有限元分析模型 ,并以此模型分析了轮胎在充气压力及离心载荷下的应力 应变场、接触及变形情况。分析结果与实际情况相符     

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。     

子午线轮胎有限元分析第9讲子午线轮胎温度场分析

子午线轮胎是由多种材料组成的复杂结构体。轮胎在周期性载荷的作用下,橡胶和骨架材料的滞后损失、橡胶与骨架材料之间的摩擦等因素会导致生热,使轮胎温度升高。轮胎的使用温度很大程度上决定着轮胎的使用寿命。轮胎所用材料的力学性能和耐疲劳性能与温度密切相关,使用时温升越高,性能下降就越大,过高的温升甚至会导致材料性能严重下降,使轮胎迅速损坏。因此,轮胎设计人员在积极寻求一种能够有效降低轮胎滚动生热、延长使用寿命的方法,轮胎滚动内部温度场一直是国内外研究的一个热点。1轮胎应力/应变与温度的关系影响轮胎生热和温升的因素主…     

7.00R16轻型载重子午线轮胎结构有限元分析

采用有限元方法分析7.00R16轻型载重子午线轮胎两种不同带束层结构设计方案对其静态和稳态力学性能的影响。对比两方案胎肩部位骨架材料端点应力和应变能分析可见,方案二（优化带束层结构）的周向应力大于方案一,带束层端点接地区应变能略大于方案一。有限元分析结果表明,整体上方案二优于方案一,且与试验结果吻合较好,证明有限元分析可以有效用于轮胎结构优化设计。     

子午线轮胎耐久破坏规律及破坏机理的有限元分析

通过对国内外多种规格子午线轮胎耐久试验后的破坏断面进行分类整理,总结了子午线轮胎耐久试验后的破坏规律。利用哈尔滨工业大学开发的轮胎专用三维非线性有限元分析软件,分别从最大剪切应变,等价应力,等价应变,应变能密度几个方面对胎肩脱层和胎圈脱层的现象进行了初步的机理分析。从外因和内因两方面指出院 提高轮胎耐久性能的方向。     

轿车子午线轮胎的三维有限元分析

利用三维板壳单元分析了１８５／７０ＨＲ１４轿车子午线轮胎充气和垂直负荷状态下的应力应变，并对接地区的压力进行了研究。结果表明，垂直负荷作用下轮胎的帘线应力是充气状态下的３－５倍，带束层边缘和胎体反包高度处的剪切力明显增加。文中给出了分析计算的结果，并绘出了几个部位帘线的受力图。     

子午线轮胎帘线受力有限元分析

基于Abaqus软件建立子午线轮胎三维有限元模型,分析标准充气压力、不同负荷条件下轮胎静态加载时帘线受力的基本特征。结果表明:负荷对轮胎接地区域内帘线受力影响显著,其中带束层和胎体帘线以接地区边缘为帘线受力变化的分界点;负荷对胎圈部位的胎体帘线受力影响不大。     

三维花纹子午线轮胎有限元分析

建立三维花纹子午线轮胎的有限元模型,并对接触应力、接地压力及接地面积等进行了研究。采用CATIA软件建立轮胎花纹模型;基于TYSYS软件的前处理数据,应用ABAQUS软件建立三维花纹子午线轮胎有限元分析模型。研究表明,额定负荷下,接地压力随轮胎充气压力增大而增大;三维花纹轮胎的接地面积小于光面轮胎;轮胎与轮辋接触面积随充气压力增大而增大。     

子午线轮胎有限元分析第8讲子午线轮胎稳态滚动分析

装在车上的轮胎最终是要运动的,只对其进行静态分析是不够的,因此,需要借助有限元方法对其进行滚动分析。在有限元分析中,圆柱可变形体在拉格朗日框架下的接触分析的计算成本有时很大,它不仅需要作与时间相关的瞬态处理,还需要将整个结构网格细分以便取得准确的接触特性。然而,     

子午线轮胎有限元分析第7讲子午线轮胎有限元静态分析实例

1有限元模型建立 子午线轮胎主要包括胎面、胎肩、胎侧、胎体、带束层和胎圈等部件。胎侧、胎面和三角胶等使用硬度各不相同的纯胶料;胎体、带束层、胎圈包布和钢丝圈是帘线一橡胶复合材料。以10．00R20子午线轮胎为例进行分析,其子午面和材料分布如图1所示。     

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。     

子午线轮胎硫化过程有限元分析

考虑胶料的各向异性,采用有限元分析软件ABAQUS对子午线轮胎硫化过程进行模拟和分析,获得了轮胎在硫化过程中不同阶段的温度分布及某些典型点的温度变化曲线和硫化程度曲线.计算结果较真实地反映了子午线轮胎的硫化过程,可用于指导轮胎硫化工艺优化.