基于Abaqus的全钢轮胎接地印痕仿真分析

以215/75R22.5和315/70R22.5全钢轮胎为研究对象,通过有限元仿真分析方法模拟轮胎的接地印痕,并量化表征接地印痕形状,将实际测试结果与仿真结果进行了对比。结果表明:行驶面弧度高和胎冠弧半径都对轮胎接地印痕形状产生影响,不同胎冠弧设计方案的轮胎接地印痕形状差异很大;轮胎接地印痕仿真分析精度满足设计需求,可以用于轮胎设计初期的结构优化,有利于提高轮胎性能和节约开发成本。     

165/70R13 79T接地印痕改善

研究165/70R13 79T轮胎外轮廓曲线胎冠第一段弧的弧高h_1设计值不同对轮胎接地印痕的影响。用有限元分析软件对不同设计方案进行模拟计算,结果表明:通过调整轮胎胎冠第一段弧的弧高h_1值,可以改善轮胎接地印痕形状及接地压力分布。     

带束层结构对高速轿车子午线轮胎印痕和制动性能的影响

利用MSC.Marc有限元软件模拟分析带束层结构对轿车子午线轮胎静态接地印痕、高速制动印痕和制动性能的影响,并将模拟结果与205/55R16 94W试制轮胎实测结果进行对比。结果表明：轮胎静态接地印痕的有限元模拟结果与实测结果接近,具有可靠指导意义;在相同的充气压力和负荷条件下,带束层宽度大的轮胎印痕短轴长度和印痕面积均大于带束层宽度小的轮胎,而印痕长轴长度较小,带束层钢丝帘线角度大的轮胎印痕短轴长度和印痕面积均大于带束层钢丝帘线角度小的轮胎,而印痕长轴长度较小,增大带束层宽度或钢丝帘线角度均能够增大轮胎印痕面积,通过改变带束层结构设计可以提高车辆安全性能;轮胎接地面积随着制动初始速度的提高而减小,导致轮胎接地压力增大,充气压力提高也会使轮胎接地面积减小,接地压力增大。     

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％.     

基于Abaqus软件的12.00R24全钢工程机械轮胎接地印痕的优化

基于Abaqus软件对12.00R24全钢工程机械轮胎的接地印痕进行优化。通过有限元方法模拟轮胎的接地印痕,并量化表征接地印痕形状,发现带束层角度、宽度和铺设方向对轮胎接地印痕有显著影响,同时实测接地印痕与仿真结果有很好的一致性。通过增大1#带束层角度,同时适当减小2^#,3^#和4^#带束层角度,以及调整带束层的铺设方向,增大了轮胎的接地面积和接地印痕矩形率,改善了轮胎的抗偏磨性能。有限元分析方法可缩短轮胎的研发周期,节约开发成本。     

255/70R22.5 16PR全钢子午线轮胎接地印痕改善

针对255/70R22. 5 16PR全钢子午线轮胎接地印痕呈"马鞍"形,即行驶面中心内凹、肩部外凸问题,描绘轮胎标准断面材料分布图,用有限元仿真方法模拟接地印痕,并计算轮胎带束层压力分担率;在不改变模具外尺寸的前提下,通过调整带束层压力分担率,改善轮胎接地印痕形状,提高产品性能。     

ST235/80R16子午线轮胎结构有限元分析

采用非线性有限元分析软件ABAQUS,考虑材料分布、几何非线性和边界变化问题建立模型,模拟分析不同设计方案ST235/80R16子午线轮胎胎圈与轮辋接触压力分布、负荷与下沉量关系、轮胎接地印痕和胎圈部位应变能密度分布情况,并与实际轮胎试验破坏断面进行对比,探讨轮胎耐久性试验破坏成因.计算结果与试验数据相符,该模型能够及时发现并预测轮胎薄弱点,指导轮胎设计.     

静态及滚动状态下轮胎接地印痕的有限元分析

使用ABAQUS有限元分析软件,考虑了轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性,建立了光面和带有花纹块的185/70R14半钢子午线轮胎的两个三维有限元分析模型,通过改变气压、速度和摩擦系数等参数,得到了光面轮胎在静态接地、稳态滚动、加速刹车和侧偏工况下的接地印痕,研究了不同气压、载荷、速度和摩擦系数下接地印痕的变化;得到了带有花纹块轮胎的静态接地印痕,并考察了不同载荷下该印痕的变化。     

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。     

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。     

轮胎-路面接触应力的多变量耦合分析

针对11.00R20全钢载重子午线轮胎,利用Abaqus软件建立了轮胎-路面接触的三维有限元模型,通过耦合轮胎的垂直载荷、工况和侧倾角3个变量,模拟研究不同状况下轮胎-路面接触应力的变化情况。分析不同状况下轮胎的接地印痕应力云图,获得不同变量耦合作用下轮胎的接地应力变化趋势。本研究突破了以往常规静态或匀速条件下仿真结果的局限性,提高了计算的可靠度,可对轮胎-路面接触应力的研究及对路面保护、轮胎优化设计起指导作用。     

跑气保用轮胎接地印痕的有限元分析与优化

利用有限元软件MSC.MARC对225/50R17跑气保用轮胎静负荷下的接地印痕进行分析和优化。结果表明,带束层宽度加大能改善接地压力分布,对接地印痕形状无明显影响;带束层帘线直径增大对接地印痕无优化作用;胎体层数对接地压力分布及形状影响很小;合理的外轮廓设计和材料分布能较好地优化轮胎接地印痕,满足设计要求。优化方案接地印痕的有限元计算结果与实测结果基本吻合。     

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。     

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。     

载重子午线轮胎接地特性的有限元分析

采用Abaqus有限元分析软件建立11.00R20载重子午线轮胎与地面接触的三维有限元模型,研究轮胎的接地特性。结果表明:充气压力越高,轮胎接地区域应力出现中心低、边缘高翘曲现象的负荷值越大;下沉量增大,轮胎接地印痕从椭圆变为矩形,高压区由胎冠处移动到胎肩处;在各种工况中,轮胎静态接地面积最大;自由滚动时随着速度提高,轮胎接地印痕纵轴变长、横轴变短,但是接地面积增大,总接地反力也增大;摩擦因数对轮胎的自由滚动半径影响较小,但摩擦因数越大,纵向剪切应力越大,胎面越容易磨损;随着侧偏角增大,接地高压区逐渐向一边移动,接地印痕变为三角形。     

轮胎结构偏差对接地印痕影响的试验和仿真研究

综合利用试验和有限元仿真方法,并引入不对称因子表征轮胎接地印痕的不对称性,研究结构偏差(带束层整体偏移和左右胎肩厚度差异)对轮胎接地印痕的影响。结果表明,结构偏差易造成轮胎接地印痕不对称,其中左右胎肩厚度差异比带束层整体偏移对轮胎接地印痕不对称性的影响更为显著。本研究结果为轮胎生产工艺控制和改善轮胎接地印痕提供了依据。     

基于Abaqus的复杂花纹子午线轮胎侧偏特性研究

基于Abaqus有限元分析软件,建立全钢载重子午线轮胎有限元模型,并对其进行结构静力分析以及不同工况下的稳态分析.结果表明:轮胎充气后,主要变形发生在胎侧部位和胎冠中部,充气轮胎静负荷接地区域变形较大,且接地中心位移最大;制动与驱动工况下,轮胎的接地印痕关于接地中心呈现出不对称性,接地压力分布极不均匀;自由滚动工况下,接地印痕基本关于接地中心对称,接地压力分布较均匀,制动和驱动工况下的接地压力最大值远高于自由滚动工况;侧偏工况下,正侧偏角分别使接地区域以及出现接地压力最大值的位置向左移动.     

轮胎有限元仿真接地印痕边缘提取程序设计

以245/50R18半钢子午线轮胎为研究对象,基于拉格朗日线性插值理论,利用Python程序语言进行轮胎力学仿真分析结果后处理程序的开发,提取轮胎有限元仿真的接地压力和接地印痕边缘等相关分析数据,输出为花纹性能分析软件所需要的XML印痕文件,实现了轮胎力学有限元分析与轮胎花纹性能分析的数据集成。