载重子午线轮胎静态接地影响因素的有限元分析

应用Abaqus/CAE有限元分析软件模拟研究载重子午线轮胎在一定载荷下静态接地时轮胎的下沉量等负荷变形及胎面接地压力分布和Mises应力分布,并对轮胎静态接地性能的影响因素进行分析。结果表明,增大充气压力、胎面曲率半径和充气外直径可减小轮胎下沉量,增大胎面接地压力和Mises应力,提高轮胎的负荷能力。     

免充气塑料轮胎支撑结构对性能的影响

免充气塑料轮胎的支撑结构对轮胎性能有直接影响。本研究提出了一种具有连续支撑结构的免充气轮胎,利用ABAQUS软件,与两种现有免充气轮胎进行应力大小、接地性能以及刚度性能的对比。结果表明:连续支撑结构可改善免充气轮胎的应力,接地压力的分布均匀性;同时,连续支撑结构轮胎的纵向刚度、横向刚度均远好于同规格现有免充气轮胎和子午线轮胎;扭转刚度性能接近同规格子午线轮胎。通过分析可知,连续支撑结构轮胎在复杂工况路面有显著的优势,具有良好的发展前景。     

免充气轮胎优化设计有限元分析

以规格为2.50-14的C形孔洞免充气轮胎为研究对象,基于Abaqus有限元分析软件,建立免充气轮胎三维有限元模型。针对免充气轮胎的支撑结构最大应力和接地面积,以孔洞圆弧半径、支撑结构数量、硬质弹性体层宽度和硬质弹性体层厚度4个因子进行正交试验分析。结果表明,孔洞圆弧内侧半径为17mm和外侧半径为20mm、支撑结构数量为40个、硬质弹性体层宽度为44mm、硬质弹性体层厚度为6mm的优化设计免充气轮胎的支撑结构性能、承载能力及接地性能提升较大。     

免充气轮胎与子午线轮胎有限元分析对比*

通过ABAQUS建立特殊结构的免充气轮胎有限元模型,对其静态加载和侧倾工况下进行了模拟,并将计算结果与同规格11.00R20载重子午线轮胎的实测数据作对比分析。研究表明：静载工况下,两者的静刚度曲线基本吻合,下沉量和接地面积接近,免充气胎最大接地压力较小;侧倾工况下,两者的接地面积和静刚度曲线的变化趋势接近。表明该免充气轮胎可以达到同规格子午线轮胎的性能要求。     

12R22.5绿色子午线轮胎胎面弧度高对接地性能的影响

基于ABAQUS有限元分析软件，建立12R22.5全钢载重子午线轮胎有限元模型。以胎面弧度高为变量，分析了胎面弧度高对轮胎接地性能的影响。结果表明，随着胎面弧度高增大，轮胎接地印痕形状从近似矩形转变为近似椭圆形，轮胎的抓地性能逐步下降；接地压力偏度值呈增大趋势，轮胎耐磨性能变差；适度减小胎面弧度高可提高轮胎抓地和耐磨性能。研究结果可对轮胎接地性能的分析方法和轮胎生产模具的优化提供参考。     

交错结构免充气安全轮胎的静态接地性能和疲劳寿命的有限元分析与预测

提出一种交错结构免充气安全轮胎,借助有限元分析软件Abaqus对其静态接地性能进行分析,并采用德莫西亚疲劳试验获得轮胎支撑体聚氨酯材料的应力(S)-疲劳寿命(N)曲线,将其输入疲劳分析软件FE-SAFE预测轮胎的疲劳寿命。结果表明,交错结构免充气轮胎的静刚度曲线与同规格充气子午线轮胎基本吻合,接地面积和平均接地压力接近,说明其达到了同规格充气子午线轮胎的使用性能,且疲劳寿命相近。     

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.     

免充气轮胎与子午线轮胎的有限元分析对比

采用Abaqus软件建立特殊结构的免充气轮胎三维有限元模型,对其静态加载和侧倾工况进行模拟,并将计算结果与同规格11.00R20载重子午线轮胎的实测数据进行对比分析。结果表明:静负荷工况下,两者的静刚度曲线基本吻合,下沉量和接地面积接近,免充气轮胎最大接地压力较小;侧倾工况下,两者的接地面积和静刚度曲线的变化趋势接近。免充气轮胎可以达到同规格子午线轮胎的性能要求。     

425/65R22.5低断面宽基无内胎轮胎优化设计

利用有限元分析方法对425/65 R22. 5 轮胎轮廓进行优化设计。通过有限元优化分析,增大轮胎行驶面宽度和胎冠弧度曲率半径以及胎冠弧高度,适当降低断面水平轴位置,可有效降低轮胎冠部应力集中程度 , 同时带束层由4层结构改为3层带束层加2层0°带束层结构,可明显改善轮胎的接地形状和接地压力分布。成品试验证明 , 优化设计后轮胎的耐久性能和高速性能有明显提高。     

子午线轮胎扁平率与接地特性的关系

以205/55 R16子午线轮胎为研究对象,改变轮胎横截面的宽度,分别建立扁平率为45%,50%,55%,60%和65%的轮胎有限元模型,利用Abaqus软件对不同垂向负荷和充气压力下5种扁平率轮胎进行静态接地特性（接地印痕和法向接触应力）分析。仿真结果表明：随着扁平率的增大,沿轮胎轴向的接地印痕宽度减小,沿轮胎滚动方向的接地印痕长度在扁平率为60%或65%时最大;扁平率对轮胎接地印痕面积的影响较大,扁平率越大,轮胎的法向接触应力分布越不均匀,翘曲现象越明显;相同扁平率的轮胎,垂向负荷越大,胎肩处的法向接触应力越大,而充气压力越大,胎面中部的法向接触应力越大。     

基于3D打印的注塑模随形冷却水路优化设计研究进展

介绍了注塑模随形冷却水路的技术进展,阐述了基于金属三维（3D）打印技术的随形冷却水路的设计方法和空间结构,重点介绍了随形冷却水路优化设计的研究进展,提出了下一步的重点研究方向。     

改性碳纳米管对三元乙丙橡胶性能的影响

研究改性碳纳米管对三元乙丙橡胶硫化特性、物理性能和粘合性能的影响。结果表明:随着改性碳纳米管用量的增大,胶料的交联密度先增大后减小,门尼粘度增大,Payne效应增强,加工性能变差;硫化胶的拉伸强度先增大后减小,撕裂强度呈增大趋势;粘合性能先提高后下降,改性碳纳米管用量为6份时粘合力最大。     

丁苯橡胶分子结构和炭黑对挤出流变行为的影响

通过毛细管流变仪并结合多种表征测试手段,研究丁苯橡胶分子结构和炭黑用量对胶料挤出流变特性的影响。结果表明:乳聚丁苯橡胶(ESBR)和炭黑补强ESBR胶料的表观剪切粘度分别大于溶聚丁苯橡胶(SSBR)和炭黑补强SSBR胶料;ESBR与SSBR的挤出稳定性相当,但炭黑补强SSBR胶料的挤出稳定性更优,挤出物外观质量较好;与SSBR相比,ESBR的分子链柔顺性和炭黑在其基体中的分散性更好,炭黑补强ESBR胶料中结合胶含量更高。     

工作环境因素对橡胶减震器振动传递率的影响

研究工作环境因素对橡胶减震器振动传递率的影响规律。结果表明:随着老化程度的加深,振动传递率曲线逐渐向高频方向移动,降低了减震器的高频减振效果;随着疲劳程度的加深,振动传递率曲线逐渐向低频方向移动,提高了减震器的低频减振效果;在老化与疲劳共同作用下,对振动传递率影响最大的工作环境因素为老化温度,其次为老化时间,最后为预位移-加载振幅和疲劳次数;与疲劳作用相比,老化作用对振动传递率的影响更为显著。     

炭黑用量对橡胶减震器性能的影响

研究炭黑用量对橡胶减震器性能的影响。结果表明:随着炭黑用量的增大,胶料拉伸强度和撕裂强度均呈先增大后减小的趋势;减震器的硬度、静刚度和动刚度呈增大趋势,损耗因子呈减小趋势,振动传递率呈增大趋势,且在炭黑用量为20份时,振动传递率最小,减震器减震性能最好。     

离子液体改性白炭黑补强丁苯橡胶性能的研究

研究离子液体(IL)AMI和BMI改性白炭黑补强丁苯橡胶(SBR)的性能,并与未改性白炭黑补强SBR进行对比。结果表明:IL可以改善白炭黑的分散性,抑制白炭黑填料网络的形成,增强白炭黑与SBR的相互作用,促进硫化反应,大大缩短t10和t90,提高硫化胶的交联密度和物理性能;与AMI相比,BMI的改性效果更好。     

杜仲橡胶的提取效率研究

研究预处理和提取方法对杜仲橡胶提取效率的影响。结果表明:与超微粉碎预处理相比,生物酶解预处理能更好地保留杜仲橡胶在杜仲植物中的原貌,制得的杜仲橡胶的重均相对分子质量大(超过4.2×105),相对分子质量分布略宽;与常规提取相比,超声波提取的提取效率较高。采用生物酶解预处理、超声波提取(温度为50℃,时间为30 min,超声波频率为40 k Hz),杜仲橡胶的提取效率较高且能耗适中。     

偶联剂和离子液体改性白炭黑补强天然橡胶性能的研究

研究偶联剂(Si69和B-69)与离子液体溴化1-丁基-3-甲基咪唑(BMIM)单用和并用改性白炭黑补强天然橡胶(NR)的性能。结果表明:与未改性白炭黑补强NR胶料相比,偶联剂Si69、偶联剂B-69和BMIM改性白炭黑补强NR胶料的硫化速率加快,Payne效应减弱,物理性能和耐磨性能提高,滚动阻力降低,偶联剂Si69改性白炭黑的效果优于偶联剂B-69;与偶联剂单用改性白炭黑补强NR胶料相比,偶联剂/BMIM并用改性白炭黑补强NR胶料的硫化速率加快,白炭黑与NR相互作用增强,交联密度增大,物理性能和耐磨性能显著提高,滚动阻力降低,偶联剂B-69/BMIM并用改性白炭黑补强NR胶料的滚动阻力小于偶联剂Si69/BMIM并用改性白炭黑补强NR胶料,抗湿滑性能相差不大;BMIM改性白炭黑补强NR胶料的综合性能最佳。     

天然橡胶相对分子质量表征及其与加工性能相关性研究

用门尼粘度仪、凝胶渗透色谱仪、乌氏粘度计、华莱士快速塑性计和RPA2000橡胶加工分析仪测试天然橡胶(NR)的相对分子质量,研究其与加工性能的相关性。结果表明:门尼粘度仪测试的全乳型(SCRWF)和标准(SCR20)NR的门尼粘度和应力松弛系数(α)差异性小,很难区分相对分子质量;其他方法测试的参数相关性好,均可以表征NR的相对分子质量;与SCRWF相比,SCR20的平均相对分子质量、粘均相对分子质量、可塑度和RPA2000橡胶加工分析仪测试的α均较小,加工性能较好;用RPA2000橡胶加工分析仪在120℃、0. 1 Hz下进行应变扫描,SCRWF和SCR20的储能模量(G′)比值以及SCR20和SCRWF的损耗因子(tanδ)比值最大,应变对G′和tanδ的影响不大。     

二级拉伸熔体静电纺丝数值模拟

根据熔体静电纺丝的拉伸机理,采用有限元分析软件COMSOL对静电纺丝电场分布进行模拟仿真,并通过实验验证了结果的可靠性。在COMSOL软件中对模型进行网格划分,根据实验数据进行模拟,最后进行试验验证,得出二级拉伸的纺丝效果更好,与模拟分析结果相一致。