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。     

载重子午线轮胎接地面有限元分析

借助MSC.MARC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，全钢载重子午线轮胎的非线性有限元分析模型用于数值模拟中，分析了轮胎在充气压力及垂直载荷作用下的接地区域接触、轮胎变形情况、接地区的压力分布情况，并给出了轮胎垂直负荷和下沉量的关系。     

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.     

子午线轮胎稳态滚动侧偏特性有限元分析

依据子午线轮胎的实际结构,考虑轮胎与轮辋的接触,借助MSC MARC有限元分析软件,建立了轮胎的平面轴对称模型和三维有限元分析模型。首先,利用平面模型分析了轮胎与轮辋的装配过程和充气过程。然后,为简化计算量,利用轴对称到三维的分析方法,分析了轮胎在垂直载荷作用下的接地问题和在侧偏条件下低速稳态滚动过程。给出了轮胎与地面、轮辋接触界面上的法向力分布;在不同侧偏角下轮胎最低断面的变形情况,并探讨了不同负荷、气压、摩擦系数对侧向力、回正力矩与侧偏角关系的影响。     

子午线轮胎接地特性及侧偏特性的有限元分析

以子午线轮胎11.00R20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,利用ABAQUS软件建立了轮胎与地面接触的三维有限元模型。研究了充气压力、下沉量、行驶速度,轮胎与地面的摩擦因数和侧偏角等参数对轮胎接地特性的影响。并模拟了轮胎的侧偏运动,研究了垂直负荷、充气压力和轮胎与地面的摩擦因数等参数对轮胎侧偏特性的影响。结果表明,这些参数对轮胎的接地特性和侧偏特性有一定的影响,从而为轮胎设计和应用提供参考。     

子午线轮胎接触摩擦问题有限元分析

依据185/70R14C半钢子午线轮胎的实际结构,考虑轮胎与轮辋的接触,借助MARC有限元分析软件,建立了轮胎的平面轴对称模型和三维有限元分析模型。首先,利用平面模型分析了轮胎与轮辋的装配过程和充气过程。然后,为简化计算量,利用了先进的轴对称到三维的分析方法,利用三维模型分析了轮胎在垂直载荷作用下的接地问题和在低速下的稳态滚动过程。给出了轮胎与轮辋接触界面上的法向力分布;研究了轮胎与刚性地面接触时,不同速度下的接触摩擦力分布以及轮胎静态垂直负荷与下沉量的关系。     

基于摩擦功的全钢载重子午线轮胎的磨耗性能研究

以12R22.5全钢载重子午线轮胎为研究对象,采用哈尔滨工业大学开发的轮胎系列有限元分析软件对轮胎的磨耗进行系统研究,给出了在静态、稳态、启动、制动、侧偏和转弯等不同工况条件下轮胎的摩擦功及磨耗方向。结果表明,工况条件对轮胎磨耗程度影响较大,由大到小依次为转弯、制动、启动、侧偏、稳态。另外,工况条件对轮胎横向磨耗分布有较大影响,特别是转弯和侧偏等工况条件。     

子午线轮胎接地问题的三维非线性有限元分析研究

根据9.00R20子午线轮胎的实际结构,考虑了轮胎的材料结构非线性、几何非线性、复合材料各向异性以及橡胶材料本身的弹性等特性,运用MARC有限元通用程序,建立轮胎模型,分析了9.00R20子午经轮胎静态下与地面的接触问题,考察了不同下沉量、内压及静摩擦因素等因素对轮胎静态接地面内应力应变场的影响。结果表明,在一定充气压力下,随下沉量的增大,接地区应力分布由内高外低变为内低外高,发生翘曲现象;静态接地时的摩擦力分布对称,但数值不大;随充气压力的升高,对应的下沉量下降,而在一定的下沉量下,接地面内的最大应力随充气压力的升高而增大。     

全钢载重子午线轮胎模态的有限元分析

采用ABAQUS软件对12.00R20规格全钢载重子午线轮胎建立三维有限元模型,并对该模型进行模态分析, 得到了在标准充气压力和额定负荷工况下轮胎的固有频率和相应的振型,同时还研究了气压和负荷对轮胎固有频率的影响.结果表明,在允许充气压力范围内,随着充气压力和负荷增大,轮胎的固有频率提高.轮胎模态的有限元分析能够为研究轮胎动态特性以及轮胎与整车匹配提供理论指导.     

全钢载重子午线轮胎滚动阻力计算

应用基于静态有限元分析的滚动阻力计算方法,通过Abaqus/CAE建模,进行稳态滚动分析,对得到的轮胎橡胶部件的应力和应变数据进行傅里叶级数分解,计算转动1周的滚动阻力。结果表明,稳态滚动模型分析结果与试验值很接近;适当降低三角胶高度、减小负荷和增大充气压力有利于减小滚动阻力。     

载重子午线轮胎越障性能的有限元分析

运用线性单自由度振动系统推导出车辆通过路面凹穴的轮胎动态接触力,将车辆沿不平路面运动的约束方程变换成无耦合一阶微分方程,得到车辆通过凹穴引起的接触力与车辆速度和凹穴尺寸的关系.采用Abaqus软件建立轮胎在凹穴路面上滚动的三维有限元模型,并用显式有限元程序模拟轮胎在凹穴路面上滚动的动态过程,对滚动过程中轮胎的受力变形进行瞬态动力分析.结果表明,车辆行驶速度和凹穴尺寸对轮胎动态响应起决定作用.     

11.00R20轮胎在负荷作用下的有限元分析

研究11.00R20全钢载重子午线轮胎在负荷作用下的有限元模型.介绍了求解几何非线性问题的有限元基本公式和接触问题的计算方法以及轮胎材料的组成特征和描述方法;建立了11.00R20轮胎在负荷作用下的三维有限元离散模型,并应用Abaqus软件模拟了轮胎装配和充气状态及与地面的静态接触状况.     

斜交轮胎接地工况的有限元分析

考虑轮胎变形的几何非线性、轮胎与地面的接触非线性、橡胶材料的不可压缩性和物理非线性、橡胶基复合材料的各向异性及轮胎与地面接触滑动摩擦的非线性，建立斜交轮胎有限元分析模型。以此模型分析了轮胎在静态、稳态滚动及滚动侧偏工况下的接地特性。     

有限元在载重子午线轮胎弹性模量优选中的应用

利用MSC .Patran建立轮胎三维有限元预测模型 ,模拟滚动轮胎与地面的接触。轮胎的动态分析采用Mooney Rivlin结构模型和显式有限元分析 ,考虑了轮胎与地面以及轮辋与轮胎间的静摩擦和动态摩擦 ,给出了几组不同模量的分析结果 ,针对胎圈处应力进行优选 ,最终给出优化设计     

有限元分析在12.00R20全钢载重子午线轮胎结构优化中的应用

采用哈尔滨工业大学开发的轮胎有限元分析专用软件,考虑了单元类型和边界约束以及材料参数等问题,建立有限元分析静态模型,对采用不同设计方案的12.00R20全钢载重子午线轮胎进行有限元分析,模拟轮胎静态加载工况下胎肩部位和胎圈部位应变能与应力情况.计算结果与试验结果基本相符,采用优化方案生产轮胎可以提高轮胎综合性能.     

滚动轮胎侧倾状态接地摩擦性能有限元分析

考虑轮胎的几何非线性、材料非线性以及轮胎与地面接触非线性，建立195／60R14子午线轮胎三维非线性有限元模型，并分析侧倾角度和滚动速度对轮胎与地面接触区形状变化和接触摩擦力分布规律的影响。结果表明，最大摩擦应力均随着侧倾角度的增大而增大。     

全钢载重子午线轮胎胎圈钢丝选型

分析全钢载重子午线轮胎胎圈钢丝选型的影响因素.分析表明,胎圈钢丝发展趋势为高强度、大直径钢丝,但注重轮胎抗冲击、耐疲劳性能时普通强度、小直径钢丝效果更好一些;胎圈钢丝选型时应综合考虑轮胎使用条件、整体性能、成本和市场等因素.     

载重轮胎胎侧变色原因分析

试验研究载重轮胎胎侧变色原因。结果表明,胎面和胎侧胶料防老化体系应以抗疲劳效果良好且不易喷霜的酮芳胺类防老剂RD为主(约2份),并适量并用抗臭氧性好的对苯二胺类防老剂4010NA(1份以内);采用大量芳烃油,并适量添加增粘效果较好的石油树脂。配方改进有利于提高轮胎产品外观质量。     

全钢载重子午线轮胎胎圈质量问题分析

分析造成全钢载重子午线轮胎胎圈质量问题的因素.分析表明,尽量使用标准轮辋、适当提高轮胎中心断面水平轴位置、六角形钢丝圈生产保留预硫化工艺、模具加热采用带蒸汽室的定型硫化机或及时调整硫化工艺使轮胎硫化程度均一性提高等均有利于提高胎圈质量.     

全钢载重子午线轮胎胎冠气泡的解决措施

分析全钢载重子午线轮胎胎冠气泡的特征和形成原因,并提出排除气泡的措施.通过采取合理设定带束层宽度,保证带束层级差在15 mm以上,合理设计胎面和胎肩垫胶断面形状,合理选取成型胎面压辊形状、成型压力和胎面存放方式,取消第3和第4层带束层包边,改善半成品表面粘性以及胎肩刺孔等措施,有效减少了全钢载重子午线轮胎胎冠气泡缺陷.