全钢载重子午线轮胎带束层帘线受力的有限元分析

建立11.00R20规格全钢载重子午线轮胎结构力学分析的二维和三维有限元模型,模型考虑了轮胎分析中因大变形而产生的几何非线性和材料非线性问题及轮胎与轮辋和路面的接触问题.采用ABAQUS软件对轮胎模型的装配与充气过程和轮胎在静负荷条件下带束层帘线的受力情况进行了分析,得到的各层带束层受力结果可帮助轮胎结构工程师评价带束层的设计方案.     

基于有限元仿真的载重子午线轮胎降噪方法研究

通过有限元仿真分析研究载重子午线轮胎结构对振动噪声的影响。建立了轮胎有限元分析模型并对其合理性进行了试验验证;在原轮胎结构的基础上,对带束层结构和胎面花纹进行优化设计,利用声学仿真软件进行仿真分析,得到了轮胎各设计方案的振动噪声。结果表明,带束层结构和胎面花纹设计均会影响轮胎振动噪声,带束层结构和胎面花纹优化后最大降噪量分别达到3.09和3.9dB。     

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。     

12R22.5轮胎带束层帘线的有限元优化设计

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.分析了轮胎最大接地应力和接地面积以及带束层最大mises应力、应变能密度和名义应变.以1#带束层的角度、厚度和宽度为变量,利用正交实验探究其对轮胎接地性能与耐久性能的影响.结果表明,1#带束层的厚度对轮胎接地应力偏度值的影响最大;而对于接地...     

11.00R20 18PR全钢载重子午线轮胎不同宽度带束层的有限元分析

采用轮胎专用有限元分析软件TYSYS对3种方案11.00R20 18PR全钢载重子午线轮胎（方案1~3轮胎的1#带束层宽度分别为165,137和175 mm）进行有限元分析,以确定1#带束层的最佳宽度。有限元分析结果表明：3种方案轮胎充气外缘尺寸均符合国家标准要求;在相同负荷下,随着1#带束层宽度增大,轮胎下沉量逐渐减小;在大负荷下,方案2轮胎胎肩局部应变能的极大值以及应变能之和均较小,有利于提高轮胎的使用性能。耐久性试验结果表明：方案2轮胎的耐久性能优于方案1轮胎,与有限元分析结果一致。     

有限元分析带束层骨架材料对轮胎力学性能的影响

采用有限元分析法分析了带束层用 3+9+15× 0 175 +0 15 ,3+9+15× 0 2 2 +0 15和 3× 0 2 0 +6×0 35HT型钢丝帘线对轮胎力学性能的影响。认为在保证帘线与胶料粘合性能的前提下 ,采用高强度钢丝帘线有利于提高产品性能 ;有限元分析结果可以作为骨架材料选型的一个依据     

基于带束层模型的全钢子午线轮胎接地印痕仿真精度提升的研究

以4层带束层结构和3层带束层＋0°带束层结构的全钢子午线轮胎为对象,研究带束层模型对轮胎接地印痕仿真精度的影响。结果表明：对于4层带束层结构轮胎,成型和硫化后带束层角度发生变化,根据带束层角度变化规律对仿真模型进行修正,可提升轮胎接地印痕的仿真精度;对于3层带束层＋0°带束层结构轮胎,0°带束层高伸长钢丝帘线采用超弹性模型表征可提升轮胎接地印痕的仿真精度。     

带束层角度对子午胎结构性能影响的三维非线性有限元分析

根据轮胎的几何非线性、材料非线性和橡胶-帘线复合材料的各向异性以及轮胎接触非线性，采用三维非线性有限元法时195／60R14规格子午线轮胎在不同带束层角度情况下的应力分布进行了计算分析，得出轮胎与地面接触过程中轮胎的变形情况、载荷-变形关系、带束层及胎体应力分布等结果，为轮胎结构参数的优化设计提供了有效的指导。     

载重子午线轮胎带束层端部翘曲分析

采用哈尔滨工业大学开发的三维轮胎有限元分析软件TYSYS 2.0对实际生产轮胎和设计轮胎的结构差异进行分析。结果表明,由于工艺原因造成的载重子午线轮胎带束层端部翘曲可使胎肩和胎圈部位剪切应力分量和应变能大幅度增大,从而导致胎肩脱层和胎圈裂口,严重影响轮胎的性能和使用寿命。     

全钢载重子午线轮胎氮气硫化工艺的有限元仿真优化

对全钢载重子午线轮胎氮气硫化工艺进行有限元仿真优化。结果表明：通高温蒸汽时间对轮胎整体硫化程度变化影响力不足,保证高温蒸汽足够支撑后期硫化后,不需要再延长通高温蒸汽时间;可以加强硫化设备的保温效果,降低氮气保压阶段温度降幅以降低能源耗散,增大氮气硫化工艺优化的空间,更有利于实现节能降耗和提质增效。     

用有限元分析软件Abaqus模拟子午线轮胎胎侧裂口扩展情况

用有限元分析软件Abaqus模拟分析不同胎压下子午线轮胎胎侧裂口的扩展情况。结果表明:随着胎压增大,J积分最大值增大;当胎压较小时,J积分最大值出现在裂口尖端方向0°附近,J积分最大值近似线性增长;当胎压较大时,裂口扩展方向发生变化,J积分最大值的增长速度明显放缓并趋于极值。     

基于Abaqus软件的轮胎噪声分析

基于非线性有限元分析软件Abaqus,采用流-固耦合方法对轮胎噪声进行数值模拟。结果表明：轮胎近场噪声试验与仿真结果都具有明显的指向性,轮胎接地前后端的声压级最大,且接地后端的声压级大于接地前端,90°测点的声压级最小;轮胎近场噪声的声压级在中高频段的衰减速度与花纹横沟宽度呈负相关;90°测点频谱特性的仿真结果与试验结果非常接近,误差范围为4～12 Hz;节距噪声基本频率与花纹横沟宽度无关。     

基于有限元仿真的轮胎噪声模拟分析

以225/50R16半钢子午线轮胎为研究对象,采用Abaqus软件,按照真实轮胎静负荷试验工况对其进行模拟分析,得到仿真接地印痕,并进行轮胎噪声模拟。结果表明:仿真接地印痕的长轴、短轴和平均接地压力与实测结果的相对误差在1.5%以内;将仿真印痕参数导入噪声分析软件,80 km·h~(-1)速度下的轮胎噪声模拟计算结果与实测噪声结果的差值在1 dB以内。     

基于Python语言和Abaqus软件的轮胎有限元分析结果自动后处理插件的研发

基于Abaqus软件的Python语言二次开发功能,采用录制并修改宏文件的方法,开发了一款轮胎有限元仿真分析结果自动后处理插件,用户只需选择要处理的Odb文件,按照需求指定输出数据,单击OK按钮,数据即自动保存到指定的文件夹中。所开发插件与Abaqus软件无缝连接,用户使用Abaqus软件对轮胎模型仿真分析得到Odb文件后,可直接在Plug-ins菜单下选用插件对数据结果进行整理,实现有限元分析结果的自动后处理,减少了数据提取和整理工作量,缩短了后处理时间,极大地提高了仿真分析效率。本研究成果可推广应用于其他有限元模型仿真结果的自动后处理。     

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。     

轮胎模具底座有限元模拟及疲劳分析

应用Abaqus有限元模拟软件对硫化工况下的轮胎模具底座进行热力耦合和力学性能分析,应用Fe-Safe软件对不同厚度和滑板结构的底座进行疲劳损伤和使用寿命计算。结果表明:轮胎模具底座的最大应力出现在U形螺栓槽处,最大位移出现在与U形螺栓槽成45°的圆周边缘;底座应力与底座厚度和滑板面积成反比;下侧板连接形式对底座应力和位移影响不大;底座最先破坏的部位为U形螺栓槽附近,增大底座和U形槽厚度可以延长其使用寿命。     

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。     

基于有限元分析的轮胎胎圈耐久性能优化

以新开发的175/70R14半钢子午线轮胎为研究对象,针对胎体帘布反包端点裂口问题建立有限元仿真模型。根据有限元分析结果提出增大胎体帘布反包端点高度的改进措施。结果表明,增大胎体帘布反包高度能够有效改善胎圈裂口现象,提高胎圈耐久性能;有限元分析结果与试验结果有很好的一致性。     

轮胎直压硫化工艺的有限元仿真

传统的蒸汽硫化机具有胶囊和蒸汽室,使用过热蒸汽加热轮胎使之硫化。蒸汽的传热效率低,能量浪费严重。由于蒸汽的放热冷凝,蒸汽室底部的温度低于蒸汽室顶部的温度,这导致轮胎的不均匀硫化。直压硫化则采用电磁加热方式,其产生的温度场均匀,局部区域温度具有可控性。其次直压硫化工艺用大小鼓瓦与轮胎直接接触传热的方式,其传热效率应该比蒸汽硫化工艺高。本文基于ABAQUS软件,编写HETVAL和UVARM子程序模拟实际硫化工艺得到255/30R22轮胎的温度场和硫化程度场,在相同硫化条件下比较两种工艺的硫化效果。结果表明直压硫化工艺的硫化效率大约提高了三分之一。     

基于Abaqus的汽车用空气弹簧的有限元分析及试验研究

采用非线性有限元分析软件Abaqus建立汽车用空气弹簧的模型,并对其垂向特性进行模拟分析。结果表明：空气弹簧的垂向载荷随充气压力的增大呈线性增大,定值充气压力下随帘线角度的增大而减小;最大外直径和最大应力随帘线角度的减小而增大;垂向静刚度随充气压力的增大而呈线性增大,随帘线角度的增大而减小,定值充气压力下随工作高度的增大先减小后增大,存在一最小刚度。试验验证了有限元分析结果的正确性。