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。     

UPTIS和TWEEL非充气轮胎的高速振动特性有限元分析对比

建立非充气轮胎高速振动的仿真分析方法,对非充气轮胎在一定负荷和转速下的高速滚动进行模拟,提取关键部件辐条和地面反作用力振动时域信号,通过结合汉明窗的快速傅里叶变换技术将振动时域信号转换成频域信号。基于建立的高速振动仿真分析方法对两种典型的非充气轮胎UPTIS和TWEEL轮胎的高速振动特性进行对比分析。结果表明,相比TWEEL轮胎,UPTIS轮胎在高速滚动过程中地面反作用力振动频域的特征振动频率少且振幅小,即相同承载能力下UPTIS轮胎的高速减振性优于TWEEL轮胎。本工作建立的高速振动仿真分析方法为非充气轮胎的结构优化提供支撑。     

12R22.5绿色子午线轮胎胎面弧度高对接地性能的影响

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。以胎面弧度高为变量，分析了胎面弧度高对轮胎接地性能的影响。结果表明，随着胎面弧度高增大，轮胎接地印痕形状从近似矩形转变为近似椭圆形，轮胎的抓地性能逐步下降；接地压力偏度值呈增大趋势，轮胎耐磨性能变差；适度减小胎面弧度高可提高轮胎抓地和耐磨性能。研究结果可对轮胎接地性能的分析方法和轮胎生产模具的优化提供参考。     

航空轮胎有限元分析

以H44.5×16.5-21航空轮胎为例,基于Abaqus有限元分析软件对轮胎的静态力学性能进行仿真分析。结果表明:随着下沉量增大,轮胎接地最大应力逐渐由胎面中心向胎肩部位转移,胎肩比胎冠磨损更严重;充气压力不足时,轮胎下沉量增大,滚动阻力提高,同时轮胎发生翘曲,胎肩部位应力集中更明显。     

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。     

子午线轮胎静态及滚动状态下接地特性试验研究

采用Tekscan轮胎接地压力分布测量系统进行半钢子午线轮胎静态及滚动状态下接地特性的试验研究。结果表明:随着气压的增大,轮胎接地压力分布趋于均匀,最大接地压力值增大,胎肩处应力集中现象有所缓解;随着气压的减小,接地宽度变化不大,但接地长度和接地面积增大。在相同气压条件下,滚动状态下接地特性的评价指标普遍比静态下小。相对于静态条件,滚动状态下轮胎接地压力分布更均匀,胎肩应力集中减小。     

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。     

子午线轮胎接地特性与胎冠温度场关系的研究

以385/55R22.5载重子午线轮胎为研究对象,采用有限元分析方法研究轮胎内轮廓、仿生胎面弧和带束层结构等对接地特性和胎冠温度场的影响。结果表明:内轮廓与仿生胎面弧设计对胎冠温度影响显著;4层带束层结构的胎冠温度低于"3+0°"带束层结构;平均接地压力、接地面积、硬度因数、接地宽度、接地压力偏度值和印痕面积参数与胎冠温度具有较强的相关性。     

载重子午线轮胎静态接地影响因素的有限元分析

应用Abaqus/CAE有限元分析软件模拟研究载重子午线轮胎在一定载荷下静态接地时轮胎的下沉量等负荷变形及胎面接地压力分布和Mises应力分布,并对轮胎静态接地性能的影响因素进行分析。结果表明,增大充气压力、胎面曲率半径和充气外直径可减小轮胎下沉量,增大胎面接地压力和Mises应力,提高轮胎的负荷能力。     

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.