静负荷下轮胎接地压力分布测试的研究

采用压力板法测试了１８５Ｒ１５和１６５／７９ＳＲ１３两种规格子午线轮胎的接地压力分布,并在不同负荷,不同气压以及不同花纹情况下分别进行了接地压力分布的测量,得到的试验数据应用三维曲面和二维曲线进行了处理,测试结果明显地表示出在的不同条件下接地压力分布的差异,可为轮胎结构与性能研究提供了实验依据,亦可作为接地压力分布理论计算进行对比的实测数据。     

轮胎动态接地压力分布的光吸收法测量研究

设计光吸收法试验台架,通过图像处理算法及对负荷、充气压力、外倾角、侧偏角的控制,获得轮胎动态接地压力分布。图像处理算法如下：拍摄轮胎接地印痕图像,通过图像矫正、灰度化、滤波去噪及图像分割获取图像中轮胎与路面接触区域,再通过校准机构获取图像灰度与轮胎接地压力的相关性,将轮胎接地印痕图像转化为接地压力分布图。以规格为205/55R16的非对称花纹子午线轮胎为例,利用试验台架对轮胎动态接地印痕进行测量,获取不同工况下轮胎接地压力分布及接地印痕特征值,轮胎计算负荷相对误差绝对值基本小于10%,验证了光学试验台架的有效性。     

矿用重载轮胎接地印痕的研究

以14.00R25宽体自卸车轮胎为例,通过轮胎使用情况调研,结合实验室测试和轮胎有限元仿真,研究矿用重载轮胎接地印痕及接地压力分布。结果表明：宽体自卸车轮胎接地印痕形状应接近矩形且接地压力分布均匀;影响轮胎接地印痕及接地压力分布的主要因素为断面高宽比、胎冠弧半径和弧度高、带束层角度和宽度、花纹沟壁角度和花纹沟宽度等。通过有限元仿真优化设计可避免轮胎出现花纹掉块和非均匀磨损等问题,提高设计效率。     

全钢子午线轮胎花纹与地面的接触特性研究

以12R225轮胎为研究对象,建立全花纹全钢子午线轮胎与地面接触的三维非线性有限元仿真模型,研究不同负荷、充气压力和工况下轮胎的接地压力变化规律。结果表明：花纹接地压力分布仿真与实测结果吻合;随负荷增大,接地压力增大且向肩部偏移;充气压力增大;轮胎中心区域接地压力增大;启动、侧偏和转弯等复杂工况对接地压力分布影响显著。     

子午线轮胎负荷性能试验研究

对子午线轮胎195／60R14进行了试验研究。采用连续加载、卸载方式，开展了轮胎准静态负荷性能试验，同时还进行了轮胎静负荷性能试验。实时记录了试验中轮胎受力与变形关系，并采用压力敏感膜测量了轮胎在垂直状态及侧倾状态接地区域内的压力分布状况。给出了在准静态及静态负荷作用下轮胎与地面接触过程中轮胎的变形情况、接地面积、接触压力分布、载荷-变形关系等结果，     

利用Tekscan压力分布测量系统进行轮胎接地分析

介绍Tekscan压力分布测量系统及其在轮胎接地分析中的应用.Tekscan 压力传感器由两片很薄的聚酯薄膜和传感器组成.数据采集后可利用Tekscan的轮胎专用分析软件Tirescan进行数据处理和分析.Tekscan压力分布测量系统可对轮胎垂直负荷和低速滚动过程进行动态记录,具有强大的分析功能.     

子午线轮胎静态及滚动状态下接地特性试验研究

采用Tekscan轮胎接地压力分布测量系统进行半钢子午线轮胎静态及滚动状态下接地特性的试验研究。结果表明:随着气压的增大,轮胎接地压力分布趋于均匀,最大接地压力值增大,胎肩处应力集中现象有所缓解;随着气压的减小,接地宽度变化不大,但接地长度和接地面积增大。在相同气压条件下,滚动状态下接地特性的评价指标普遍比静态下小。相对于静态条件,滚动状态下轮胎接地压力分布更均匀,胎肩应力集中减小。     

基于光学原理的轮胎-路面接触现象试验研究

基于光全反射的光学原理设计测量轮胎接地压力分布的试验台架。对影响试验台架校准的因素包括相机系统、环境光以及校准材料进行研究。为准确获取轮胎接地压力分布的边界,对比了多种图像分割算法,通过联合分割优化算法将图像中轮胎与玻璃的接触区域与非接触区域进行有效分割。将光学方法与Tekscan压力传感器获取的接地压力分布进行了对比,结果表明光学方法与Tekscan压力传感器得到的轮胎接地压力分布特性指标具有较高的一致性,证明了光学方法的可靠性。在此基础上研究了轮胎动态接地压力分布。     

385/65R22.5无内胎全钢载重子午线轮胎接地印痕的改善

以385/65R22.5无内胎全钢载重子午线轮胎为例,采用有限元分析软件研究内轮廓曲线设计对轮胎接地印痕的影响。结果表明,通过调整轮胎内轮廓曲线参数设计值可以改变轮胎的接地印痕形状和接地压力分布,可为优化轮胎内轮廓曲线设计和改善轮胎耐磨性能等提供参考。     

带复杂花纹轮胎侧倾接地性能有限元分析

使用组合二次周向保角映射建模法建立12.00R20全钢载重子午线轮胎带复杂花纹的三维有限元模型.采用有限元分析软件ABAQUS模拟标准充气压力和负荷下轮胎的侧倾滚动状态,研究轮胎的侧倾角对接地面积和接地压力分布的影响.另外,通过定义自接触面分析侧倾滚动工况下花纹沟的闭合情况,结果表明该方法是可行和有效的.     

轮胎的承载能力分析

讨论了轮胎的静负荷性能,用试验数据分析了轮胎的气压与负荷对其下沉率、接地面积、硬度因数、接地因数以及接地压力分布的影响,采用回归方程分析了轮胎的气压－负荷－下沉率三者之间的关系。试验结果表明,轮胎承载能力主要受下沉率的制约,同时也受硬度类数、接地因数等性能的影响,只有做到气压－负荷－下沉率之间的合理匹配,才能保证轮胎的使用性能和寿命。     

聚氨酯支撑结构免充气轮胎仿真模拟与优化

基于ABAQUS软件,建立聚氨酯支撑结构的免充气轮胎模型。分析发现,免充气轮胎由于胎面弧度较小,胎面较薄,导致胎面部位应力过渡不良,轮胎产生的接地压力较大,接地压力分布较窄,接地面积较小,接地性能较差;聚氨酯支撑结构产生应力集中,易产生疲劳损坏。对免充气轮胎进行优化,增大胎面弧度,即增加胎面厚度。优化后的免充气轮胎B和免充气轮胎C,其接地压力分布均匀,最大接地压力分别减小20.84%和26.85%;轮胎的接地面积分别增加18.65%和34.94%,使得接地性能明显提高;支撑结构的最大应力分别减小16.8%和13.53%,表现为应力集中现象减弱。优化后的免充气轮胎综合性能提高较大。     

全钢载重子午线轮胎磨损的影响因素分析

利用轮廓扫描测量系统和压力分布测量系统,研究不同品牌全钢载重子午线轮胎在不同充气压力下的轮廓以及不同充气压力和负荷下的接地压力分布及其对轮胎磨损的影响。结果表明:在不同充气压力下,胎冠处的轮廓变化很小,而断面宽度随着充气压力的增大而增大,当超过标准充气压力后,断面宽度基本不变;当轮胎负荷不变时,充气压力越大,轮胎应力越集中在胎面中间部位,平均接地压力也越大,胎面中间的磨损加快;轮胎负荷率达到120%时,标准充气压力仍足够承担负荷;轮胎负荷越大,磨损速度尤其是胎肩部位的磨损速度越快。     

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。     

充气压力和负荷对轮胎静态接地印痕的影响

以205/55R16半钢子午线轮胎为例,对轮胎静态接地印痕进行试验测量和有限元分析,研究充气压力和负荷对轮胎接地印痕的影响。结果表明,轮胎接地印痕半长和半宽在一定负荷下随充气压力的增大而减小,在一定充气压力下随负荷的增大而增大。根据一定充气压力下轮胎接地印痕半长随负荷变化的规律,得到标准充气压力240 kPa下轮胎接地印痕半长随负荷变化的计算公式。     

12R22.5 18PR无内胎全钢载重子午线轮胎压力分布测试及磨耗改进

通过对12R22.5 18PR无内胎全钢载重子午线轮胎进行外缘尺寸、五项刚性(径向刚性、横向刚性、纵向刚性、扭转刚性和包络刚性)、接地印痕和接地压力进行测试以及对接地压力分布进行有限元分析,对轮胎结构进行优化以提高耐磨性能.结果表明,与原设计轮胎相比,优化轮胎的接地印痕形状更接近矩形,接地印痕长轴略有缩短、接地印痕面积增大7.75％,压力分布不均匀度减小;装车路试优化轮胎的耐磨性能提高20％.     

优化轮胎带束层角度改善胎面不规则磨耗的研究

以接地面压力分布的无偏估计值作为衡量其均匀性的标准,采用二次线性规划法进行优化求解,并用三维有限元法对优化结果进行了验证,采用优化搜索带束角的轮胎的接地面压力分布的无偏估计值比原轮胎小,变化率达到1．08％,证明其接地面压力分布的均匀程序比原轮胎好,可改善胎面的不规则磨耗。     

全钢载重子午线轮胎接地压力分布的仿真研究

以12R22.5全钢载重子午线轮胎为例,利用CAD,Tyabas和Abaqus软件建立有限元分析模型,研究胎冠弧角度、断面宽和零度带束层膨胀率对轮胎接地压力分布的影响。结果表明：随着胎冠弧角度的增大,轮胎接地面积和接地形状矩形因数增大,最大接地压力和平均接地压力减小;随着断面宽的增大,轮胎接地面积和接地形状矩形因数先增大后减小,最大接地压力减小,平均接地压力先减小后增大;零度带束层膨胀率可以控制其附近部位的刚性,从而影响该部位的接地印痕形状,随着零度带束层膨胀率的增大,轮胎接地形状矩形因数先变化不大后减小,最大接地压力和平均接地压力先变化不大后增大。     

带花纹农业轮胎的接地特性研究

采用TYABAS系列分析软件和ABAQUS软件，建立了380/85R24农业子午线轮胎的仿真模型，研究轮胎花纹作用的接地印痕和接地压力等接地特性影响规律。通过有限元分析及实测结果表明：与14.9－24 8PR农业斜交轮胎相比，380/85R24农业子午线轮胎的接地印痕呈矩形，胎冠部位的接地面积增大，平均接地压力减小，接地压力分布相对均匀，耐磨性能提高，轮胎使用寿命延长。     

全钢载重子午线轮胎带束层结构对接地性能的影响

以295/75R22.5 18PR无内胎全钢载重子午线轮胎为例,研究带束层结构对轮胎接地性能的影响。在轮廓相同时,带束层结构不同,轮胎接地性能差异较大。在其它施工条件不变时,3层半带束层加零度带束层结构的无内胎全钢载重子午线轮胎肩部接地压力较小,耐久性能好,抗冠部爆破性能、速度性能和通过性能佳;4层带束层结构无内胎全钢载重子午线轮胎接地印痕趋于矩形,平均接地压力较小,肩部接地压力较大,耐磨性能、操控性能、胎圈耐久性能和安全性能好。