轮胎滑水特性的CFD分析

以205/50R16子午线轮胎为研究对象,建立带有纵向花纹沟的轮胎有限元模型(FEM)和计算流体动力学(CFD)模型。基于流固耦合的FEM模拟轮胎滑水产生的过程,采用重整规化群和流体体积组分方法的CFD模型得到轮胎接地区域内的水膜流场分布。两种模型计算结果对比表明,CFD模型能够用来分析胎面微花纹沟内流体流动特性。随着水膜厚度的增大,轮胎受到的流体压力也变大,容易出现滑水现象。     

基于ABAQUS的航空轮胎有限元分析

以H44.5×16.5-21型航空轮胎为研究对象,采用Hypermesh软件进行有限元模型网格划分,基于ABAQUS/STANDARD求解器进行了静态力学仿真计算,分析了轮胎三维静载接地应力,比较了不同充气压力下轮胎下沉量及接地应力。得到的结果对轮胎的设计有一定的指导作用。     

基于有限元方法的轮胎花纹主沟排水特性研究

通过试验设计法和有限元分析,结合Abaqus软件对轮胎建模进行花纹湿地排水仿真分析,研究直行和转向两种行驶条件下轮胎花纹主沟宽度和主沟位置分布对排水特性的影响规律及显著性。结果表明：在直行滑水和转向滑水行驶条件下,主沟宽度的影响均比主沟位置分布的影响显著;胎肩主沟宽度大于中心主沟宽度、主沟趋向胎肩分布,抗直行滑水性能较好;中心主沟宽度大于肩部主沟宽度、主沟趋向中心分布,抗转向滑水性能较好。     

轮胎有限元分析软件计算精度分析

采用轮胎经典力学推导出周向和横向2个普适力学平衡方程.根据周向和横向力学平衡方程及最大势能原理,以11.00R20全钢载重子午线轮胎为例,采用轮胎行业使用较为普遍的有限元分析软件ABAQUS进行分析计算.结果表明,ABAQUS轮胎有限元分析软件的计算精度较高.     

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。     

带复杂胎面花纹的子午线轮胎有限元分析

针对205/55R16半钢子午线轮胎,建立带复杂花纹的轮胎有限元模型并进行分析,同时与花纹轮胎的试验结果和光面轮胎的有限元计算结果进行对比。结果表明,复杂花纹轮胎模型与实际轮胎外轮廓、接地印痕吻合较好,花纹对轮胎结构受力特征有一定的影响,就接地性能而言,复杂花纹的存在使轮胎接地压力分布的不均匀性和接地压力水平有所增大。     

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。     

基于ABAQUS不同网格的高压气瓶应力分析

对高压气瓶进行有限元建模,分析高压气瓶受压时的受力情况,得到高压气瓶的各项应力值,从而判断气瓶的强度与安全性能。通过使用不同的网格划分方法对高压气瓶进行有限元分析,从而得到更加精确的计算结果。有限元分析计算结果与理论计算结果比较发现,利用扫掠网格划分方法能够得到更加精确的结果。     

基于ADAMS的仿章鱼吸盘式轮胎防滑性能仿真分析

以章鱼吸盘作为仿生对象,进行吸盘式防滑轮胎花纹设计。根据仿章鱼吸盘式轮胎的实体模型及具体参数,采用ADAMS/View模块对轮胎的驱动防滑性能和制动防滑性能进行仿真分析。结果表明,仿生设计可以增大轮胎冰面上的附着力,提供较大的安全驱动转矩,同时能缩短轮胎冰面上的制动距离,具有一定的防滑效果,为今后仿生轮胎的研究和优化设计提供了正确方法和参考数据。     

基于Abaqus的O形橡胶密封圈热应力分析

建立O形橡胶密封圈平面轴对称有限元模型,采用Abaqus有限元软件的Mooney-Rivlin模型,分析O形橡胶密封圈加压后的Von Mises应力分布及温度对应力的影响。结果表明,O形橡胶密封圈应力与温度呈一次线性关系,温度变化对O形橡胶密封圈密封性能有一定影响。     

计及胎面花纹的子午线轮胎接地性能有限元分析

采用Abaqus软件建立带有部分胎面花纹的三维轮胎有限元模型,模拟研究不同工况下子午线轮胎的接地性能.研究结果表明：轮胎在静负荷和自由滚动工况下应力分布相似,沿轮胎中分面基本对称,最大应力在胎肩部位;在驱动工况下,高应力区向轮胎前进的反方向扩展,制动工况与此相反;在斜坡路面的应力分布与自由滚动时相似,但最大应力有所提高;侧偏滚动工况下的应力主要分布在轮胎的中分面及与侧偏方向相同的一侧,应力值明显提高.     

基于ABAQUS软件二次开发的橡胶疲劳寿命计算结果的可视化

基于ABAQUS有限元分析软件得到橡胶材料单轴拉伸试件的二维模型、圆柱试件的轴对称模型以及哑铃形试件的三维模型的应力-应变结果,将3种试件的应力-应变数据导入二次开发的橡胶疲劳寿命分析程序中,得到各个模型每一节点的对数疲劳寿命和裂纹扩展平面的法向角度。利用Python语言编写程序,运行并生成ABAQUS对应的输出数据库文件。结果表明,二维、轴对称、三维模型的应力分布具有一致性,即试件中部受力大,两端受力小。对于二维及三维的哑铃形试件,疲劳寿命最小值出现在试件中部;对于轴对称的圆柱试件,除试件中部较易破坏外,变形较大的上下端面的边缘位置亦容易发生破坏。3种模型的试件中部产生微裂纹后,裂纹扩展平面的法向角度均为90°,即裂纹沿试件中部且垂直于拉伸方向不断扩展,与试验结果相一致。本研究解决了二维、轴对称、三维模型的二次开发计算结果可视化的问题。     

基于SolidWorks轮胎花纹设计系统开发的研究

针对轮胎花纹设计过程中需要大量重复性操作的问题,创建了一种以Solid Works为二次开发平台的轮胎花纹设计系统。结合轿车圆弧形胎肩轮胎花纹设计实例,介绍了该系统通过在对话框中输入参数和从数据库中选择参数的方法,来实现自动化的轮胎轮廓计算,完成自动三维模型建立和参数化设计。阐述了轮胎花纹设计的2种方法:交互界面式轮胎花纹节距设计及其自动装配与轮胎花纹的花纹沟参数化设计。研究结果表明,该系统可以更加方便、智能地设计轮胎花纹。     

基于ABAQUS的采煤机截割部行星传动的接触应力

采煤机截割部行星齿轮传动载荷较大,常出现接触疲劳失效。针对这一问题,通过CAXA软件建立齿轮二维模型导入PRO／E软件后的实体模型,并利用ABAQus／Explicit作为仿真平台,对齿轮啮合装配并进行非线性啮合接触分析,研究齿轮啮合传动时应力在齿轮轮齿的分布情况。结果表明：接触应力沿齿宽方向分布明显偏置,最大接触应力主要分布在太阳轮轮齿动力输入端的边缘部分。单齿啮合、两对齿啮入和啮出时,最大接触应力分别为1264、1529和869 MPa。     

基于ABAQUS的耐火材料细观损伤本构模型的开发与实现

针对耐火材料复杂的非线性力学行为及其损伤机制,在细观力学基础上提出了基于界面相模型的耐火材料细观损伤力学模型,利用ABAQUS软件的二次开发平台,开发了该本构关系的子程序。利用该本构模型,对镁碳质耐火材料的受压试验进行了数值模拟。结果表明,运用该本构模型对耐火材料的非线性损伤力学行为进行模拟,与试验结果能够较好地吻合。     

带复杂花纹的子午线轮胎稳态滚动的有限元分析及沟裂问题的探讨

以子午线轮胎215/75R17.5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、和稳态滚动工况的模拟,同时将分析结果与仅带纵向沟槽的轮胎进行了对比,并对轮胎沟裂问题进行了探讨。     

全钢载重子午线轮胎胎面花纹散热性能探讨

基于傅立叶热传导方程、室内机床试验和实际理赔轮胎分析,探讨全钢载重子午线轮胎胎面花纹的散热性能.结果表明,一般情况下块状花纹的散热性能优于纵向和横向条状花纹;采取增大空气在胎面花纹中的流通、减小花纹沟槽角度以及肩部开肩口和加散热片等优化措施,有利于提高胎面花纹的散热性能,从而提高轮胎的耐久性能和使用寿命.     

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。     

Compressive and shear performance of three-dimensional rigid stochastic fibrous networks: Experiment,finite element simulation,and factor analysis

The macro-mechanical behaviors of stochastic fibrous materials are strongly affected by their architecture and the properties of the component fibers. In this study, a three-dimensional finite element model was constructed to study the through-the-thickness compressive and interfacial shear performance of rigid SiO₂ ceramic fibrous tiles and some of the factors affecting them. The simulation consists with the experiments. The failure mechanisms of the model show fiber damage is dominant while the effect of the connections on the shear performance is stronger. We analyzed the factors affecting the mechanical performance of the structure, including the size effects of the model and the distribution and performance of the fibers. Among them, the effect of the degree of preferred orientation of the meso-architecture is the most significant and statistically satisfies the logistic regression model. Other factors, like the diameter and strength fluctuation of fibers, also result in noticeable changes in the mechanical performance.