半钢子午线轮胎胎面胶配方对轮胎刚度特性影响的有限元仿真分析

以245/45R18半钢子午线轮胎为研究对象,建立有限元模型,对轮胎胎面胶配方进行正交试验设计,研究配方对轮胎径向刚度、横向刚度、纵向刚度和扭转刚度的影响。结果表明：胎面胶配方对轮胎扭转刚度的影响最大,其次为纵向刚度、横向刚度,对径向刚度几乎无影响;炭黑N234、白炭黑7000GR和环保芳烃油的用量是影响轮胎刚度的主要因素,轮胎刚度随炭黑N234和白炭黑7000GR用量的增大而增大,随环保芳烃油用量的增大而减小;炭黑N234与白炭黑7000GR呈相互减弱的交互作用,炭黑N234与环保芳烃油、白炭黑7000GR与环保芳烃油为相互增强的交互作用。     

子午线轮胎脱圈试验仿真分析

借助MSC．MARC有限元分析软件,根据子午线轮胎的实际结构,考虑了轮胎与轮辋的接触,建立轮胎的平面轴对称模型和三维有限元分析模型,对轮胎脱圈试验进行了仿真分析。文中给出了脱圈压块在不同压缩量下轮胎的变形情况,并给出了脱圈过程中脱圈压头作用力的变化趋势,得到最小脱圈阻力模拟值与试验结果吻合较好。     

轮胎静态及侧偏刚度有限元分析

考虑子午线轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性,采用Abaqus软件建立轮胎三维有限元分析模型,研究充气压力和负荷对轮胎静态刚度(径向刚度、侧向刚度、纵向刚度、扭转刚度)和稳态侧偏刚度的影响,并给出了相应的负荷与变形之间的关系。结果表明,充气压力对轮胎的静态刚度有显著影响;负荷对径向刚度、扭转刚度和侧偏刚度影响显著。     

花纹块刚度对轮胎抓着性能影响的研究

以205/55R16子午线轮胎为例,利用Hypermesh和Abaqus有限元分析软件建立模型,以单个花纹块为研究对象,选取行驶方向摩擦力作为纵向抓着性能的评价指标,通过正交试验分析花纹结构参数对其抓着性能的影响,并结合花纹块刚度分析结果对轮胎整体接地区域进行分析。结果表明：在不改变接地轮廓曲线和胎面胶参数的前提下,花纹块横沟侧壁角度对花纹块刚度和纵向抓着性能影响最大,纵沟侧壁角度和横沟深度的影响依次减小;随着花纹块横沟侧壁角度的减小,花纹块刚度降低,轮胎抓着力增大,可为提升轮胎抓着性能设计提供参考。     

轮胎脱圈阻力试验有限元仿真分析

以245/30R22半钢子午线轮胎为研究对象,利用Abaqus软件对轮胎进行脱圈阻力试验仿真分析,不仅给出了一套基于Abaqus软件的轮胎脱圈阻力试验的模拟方法,而且提出了轮胎脱圈难易程度的评价方法。结果表明,仿真获得的脱圈阻力与试验结果吻合较好,可以对轮胎的防脱圈性能进行提前预报。     

带花纹轮胎静负荷试验与仿真分析

采用Abaqus有限元分析软件,综合考虑12R22.5全钢载重子午线轮胎的实际结构并引入轮胎-轮辋、轮胎-地面的接触非线性边界条件,建立轮胎的有限元分析模型,对轮胎进行静负荷仿真分析,得到轮胎负荷与下沉量的关系及接地印痕和压力分布。与试验对比表明,模拟与试验结果吻合得很好。     

带花纹轮胎静负荷试验与仿真分析

采用Abaqus有限元分析软件,综合考虑12R22.5全钢载重子午线轮胎的实际结构并引入轮胎－轮辋、轮胎－地面的接触非线性边界条件,建立轮胎的有限元分析模型,对轮胎进行静负荷仿真分析,得到轮胎负荷与下沉量的关系及接地印痕和压力分布。与试验对比表明,模拟与试验结果吻合得很好。     

全钢载重子午线轮胎稳态温度场试验及仿真分析

以12.00R20全钢载重子午线轮胎为例,在讨论合理施加对流边界条件、计算内部生热率及测定轮胎橡胶热物性参数的基础上,进行稳态温度场有限元仿真分析,并通过轮胎内外温度场试验,证实了所提出的轮胎稳态温度场研究流程的合理性.     

骨架材料对245/40ZR17轿车子午线轮胎刚度影响的仿真分析

以245/40ZR17轿车子午线轮胎为研究对象,利用有限元仿真方法研究带束层帘线角度、带束层帘线密度、胎体帘线类型和冠带条缠绕方式对轮胎刚度的影响。结果表明：轮胎的径向刚度受到带束层帘线密度影响最大,其次是带束层角度;冠带缠绕类型和带束层帘线角度对纵向刚度影响较大,增大带束层帘线角度会降低纵向刚度,增加冠带条缠绕量可提高纵向刚度;增加带束层帘线角度会提高横向刚度,胎体帘线强度对横向刚度有一定影响但呈现非相关性;冠带条缠绕类型对于扭转刚度影响最大,采用S型胎肩加厚冠带条缠绕方式,扭转刚度最小。     

轮胎五刚特性的有限元仿真

以225/50R18半钢子午线轮胎为例,利用ABAQUS软件对其五刚特性进行仿真,仿真的边界条件设置完全参照GB/T 23663—2009。通过对轮胎五刚特性试验的有限元仿真,得到轮胎不同条件变形情况的云图及对应的刚性特性曲线,仿真结果与试验结果基本一致。该有限元仿真方法可以对轮胎的五刚特性进行提前预报。     

基于Abaqus软件的轮胎有限元模型建立及仿真分析

基于Abaqus软件建立轮胎有限元模型,对305/75R24. 5全钢载重子午线轮胎的充气外缘尺寸、胎肩应力分布、带束层应力分布、胎圈与轮辋接触应力分布进行预测分析。有限元仿真结果表明:轮胎的充气外缘尺寸符合国家标准要求,静负荷状态下沉率满足轮胎的整体刚度要求;胎肩应力最大处位于3~#带束层端部;在充气和静负荷状态下,2~#带束层的应力均小于3~#带束层;胎圈与轮辋过盈配合处及其周围应力较大。     

185/70R14轮胎的稳态滚动仿真分析及试验对比研究

采用大型通用有限元仿真分析软件,建立185/70R14轮胎的静态和稳态滚动仿真分析模型,考察不同状态下子午线轮胎内部受力、印痕形状以及外缘尺寸等.结果表明,不同速度下仿真计算半径与实测半径相对误差小于2%;随着速度的提高,印痕形状接近蝴蝶形,胎肩压力增大;肩部带束层骨架材料和带束层端部橡胶材料应变能密度和应力、应变均随速度的提高而增大.     

子午线轮胎成型过程有限元仿真分析

利用ABAQUS软件对12.00R20全钢载重子午线轮胎的成型过程进行有限元模拟。采用Marlow模型模拟生胶的力学性能,Rebar单元模拟钢丝帘线对橡胶的加强作用,解析刚体模拟成型机的主毂和辅助毂,分析轮胎成型过程中橡胶部件的贴合工艺和胎坯的成型过程。结果表明,模拟结果与理论设计轮胎结构具有良好的一致性,可以为生产工艺设计提供指导。     

利用有限元方法研究轮廓参数对轮胎性能的影响

基于有限元仿真方法,利用Abaqus软件建立225/50R17半钢子午线轮胎的三维有限元模型,研究轮廓参数对轮胎性能的影响。在标准试验条件下,225/50R17半钢子午线轮胎不同结构参数下仿真结果和实际试验结果的趋势具有良好的一致性,仿真结果有效可信。轮廓参数中行驶面宽度（b ）、行驶面弧度高（h h）和断面宽（B ）对轮胎性能的影响为：b 增大,轮胎接地印痕形状系数和径向刚度增大,侧偏刚度减小;h 增大,轮胎滚动阻力系数增大,接地印痕形状系数减小,刚性有所增大;B 增大,轮胎接地印痕形状系数增大,侧偏刚度和回正刚度增大,滚动阻力系数减小。     

基于LS-DYNA的爆胎历程轮胎刚度特性仿真研究

基于LS-DYNA非线性有限元分析软件,采用壳单元模型模拟橡胶-帘线复合材料,建立215/60R16子午线轮胎有限元模型,并以不同充气压力模拟爆胎历程,分析不同充气压力下轮胎在垂向载荷、侧向载荷和纵向载荷作用下的变形。结果表明,轮胎刚度随充气压力降低而急剧下降,轮胎发生爆破后垂向刚度、侧向刚度和纵向刚度分别降到正常充气压力下的约30%,38%和40%。本研究获得的不同充气压力下轮胎三向刚度变化特性为爆胎车辆的动力学响应和操纵稳定性分析提供依据。     

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.     

全钢载重子午线轮胎成型中定型过程的仿真研究

以全钢载重子午线轮胎为例,对其成型中的定型过程进行了仿真研究。利用Abaqus软件复现了全钢载重子午线轮胎成型中的定型过程,通过与试验数据进行对比,验证了有限元仿真的准确性;通过定型因子影响分析,得到定型压力和超定型宽度的设定依据,有助于提高轮胎产品的均一性和胎坯品质,保障轮胎的动平衡和均匀性。     

橡胶超弹性测试及其对轮胎有限元计算结果的影响

选取某规格全钢子午线轮胎胶料分别进行单轴拉伸、等双轴拉伸和平面拉伸不同变形模式测试,分析比较不同变形模式组合时Yeoh,Ogden和Van der Waals等本构模型的拟合精度,并以同规格轮胎为例对比不同变形模式下本构模型的仿真精度。结果表明,当仅有单轴拉伸数据时适宜选择Yeoh模型,而3种变形模式结合使用能够更好地表征胶料在工作状态时的变形状态。     

试验工装对橡胶球铰径向刚度检测的影响

通过正交试验设计方法进行试验工装结构划分,制订试验计划,利用方差分析对试验数据进行分析计算,研究了不同试验工装结构对橡胶球铰径向刚度检测值的不同影响,结合有限元软件从理论上验证,明确了该类型试验应采取的合理的试验工装设计方法。     

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.