滚动轮胎接地性能有限元分析

为深入理解轮胎滚动运动学机理，建立了轮胎在平面上滚动的三维非线性有限元模型。在模型中考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性以及轮胎接触非线性，计算了子午线轮胎195／60R14在不同速度滚动时的变形情况、接地区压力分布、摩擦力分布、带束层应力分布等滚动特性。重点对轮胎胎面的变形情况进行了分析，为轮胎结构设计、振动与噪声分析提供了依据。     

子午线轮胎静态侧倾性能有限元分析及试验研究

采用三维非线性有限元分析方法,在模型中考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性以及轮胎接触非线性,计算了子午线轮胎195/60R14在不同角度侧倾接地时的变形情况,与试验结果进行了比较。分析了轮胎在静态不同角度侧倾接地状况下载荷-下沉量变化、接地区压力分布、接地区摩擦力分布、侧倾侧向力-侧倾角变化关系;采用连续加载-卸载方式,开展了轮胎侧倾接地试验,实时记录了轮胎受力与变形关系,采用压力敏感膜测量了轮胎侧倾接地时的接地区压力分布状况。结果表明,轮胎侧倾接地状况下的变形及接地区压力分布趋势的计算结果与试验测试结果一致。     

某型乘用车车门刚度分析

车门的下垂刚度是车门刚度设计中重要指标之一,也是汽车重要力学性能之一。针对某型乘用车车门的下沉刚度问题,以线性有限元理论为基础,运用ANSA建立车门的有限元模型并划分网格,利用MSC.Nastran对该乘用车车门进行下垂刚度分析,计算出该车门的刚度值,并根据该刚度值得到该车门的位移云图和应力云图。通过对其弯曲、扭转刚度的分析,验证车门不同位置的受力情况,获得该车门最薄弱的位置,验证该车门是否合理、可靠,有利于进一步提高车门的装配质量。     

基于Nastran的某型子午线胎驻波临界速度研究

以某子午线轮胎为研究对象,在solidworks中建立橡胶层、帘布层、带束层、补强层,钢丝圈实体模型,导入Nastran中建立有限元模型,进行不同车速下轮胎的动力学仿真分析,得到车速分别在120km/h、140km/h、160km/h、180km/h时的轮胎驻波情况。通过分析轮胎状态,得到该轮胎在180km/h的车速下,有较为严重的驻波现象。此结果对驾驶员安全行驶提供了临界速度指标,为后续轮胎的研发生产提供一定的科学依据。     

基于ANSYS子午线轮胎静态特性的有限元分析

利用ANSYS有限元软件建立了子午线轮胎的有限元模型,计算了在胎压载荷和汽车重力载荷作用下轮胎的变形、应力和接地压痕。计算显示胎侧部分刚性低,变形量最大,轮胎中心区的应力最大,接地压痕随载荷增大而增大,这些符合实际情况,分析对于轮胎的设计和应用具有一定的指导作用。     

全钢载重子午线轮胎等效模型研究

以11.00R20 18RP全钢载重子午线轮胎为研究对象,基于线性材料提出了单一实体单元结构和实体单元+梁单元混合结构的两种轮胎等效模型。借助Ansys软件,研究了各层材料不同弹性模量对两种等效模型静态刚度的影响,并在此基础上进行了材料弹性模量参数最优匹配分析。基于匹配结果,分别研究了两种等效模型的模态性能,并与试验结果对比,分析了等效模型的有效范围。研究结果表明:基于线性材料的实体单元+梁单元混合结构的轮胎等效模型能较好的模拟轮胎的静态刚度、切向模态和轴向模态,但是径向模态频率整体偏低;在进行车-路耦合仿真等只需要关注径向性能的研究中,可以通过减小带束层材料密度的方式来提高其径向模态频率,使等效模型更加有效。     

胎侧刚度非线性的分析及其对轮胎模型的修改

通过胎侧的薄膜模型和曲梁弯曲模型的力学分析，分别推导出了径向刚度和侧向刚度的计算公式，验证了胎侧具有随变形而减弱的非线性刚度特性，说明在直接模态参数的建模中，应考虑胎侧非线性弹性特性，为轮胎模态参数的修正提供理论基础。计算结果表明考虑胎侧非线性刚度能有效提高轮胎模态模型的精度。     

轮胎刚度和阻尼非线性模型的解析研究

根据轮胎的静态和动态试验结果,建立了轮胎刚度和阻尼的非线性解析模型.该模型分析了轮胎刚度与轮胎变形量、充气压力和振动频率之间的数值解析关系;同时还分析了轮胎阻尼与振动速度、轮胎变形速度和充气压力之间的关系.     

阿波罗轮胎新推出两种子午线轮胎

印度阿波罗轮胎公司推出的品牌为“Regal”的两种卡车和公共汽车用子午线轮胎，首次在印度孟买举办的“世界巴士”博览会上公开亮相。一种商品名为“Regal Transport RS”的轮胎是用在转向轮上；另一种商品名为“Regal Transport RD”的轮胎的是用在驱动轮上。     

网格尺度对轮胎驻波仿真的影响分析

以某子午线轮胎为研究对象,在solidworks中建立橡胶层、帘布层、带束层、补强层,钢丝实体模型,然后导入Nastran中建立有限元模型,在不同网格尺度的情况下分析静载荷下的应力和变形量。结果对比显示,该轮胎在10mm网格大小分析精度及计算量最优。此结果对后续更准确的进行轮胎驻波临界速度仿真分析和轮胎的合理性评价都提供了有效的数据支撑。     

轮胎胎体轮廓设计对侧偏刚度的影响研究

以某205/55R16型轿车子午线轮胎为研究对象,利用ABAQUS建立计及复杂花纹的轮胎稳态侧偏滚动3D有限元分析模型,并通过侧偏特性转鼓试验验证仿真模型的可靠性。为研究胎体轮廓设计对轮胎侧偏刚度的影响,以胎体弦平衡轮廓理论为基础,提出带束层压力分担率简化为梯形的修正胎体弦平衡轮廓理论,编制轮廓计算程序。结合仿真模型,从接地特性和侧偏刚度的角度与现行设计轮胎作对比分析;进而设计出不同带束层压力分担率的胎体轮廓,仿真研究不同带束层压力分担率下胎体轮廓设计对轮胎侧偏刚度的影响。结果表明,应用胎体弦平衡轮廓修正理论设计的轮胎接地面积略有增大,接地压力偏度值下降;接地特性的改善使轮胎的侧偏刚度得到提升,有利于轮胎的操纵性能;不同带束层压力分担率的胎体轮廓对轮胎的侧偏刚度具有一定的影响。     

子午线轮胎二次法成型过程仿真

为实现轮胎成型过程的可视化,利用ABAQUS软件模拟了12.00R20载重子午线轮胎的二次法成型过程。轮胎成型过程主要分为帘布筒部件贴合、一段鼓部件贴合、带束鼓部件贴合、生胎成型和硫化机内定型等5个工序。生胎成型过程采用轴对称模型模拟,运用ABAQUS/Standard隐式求解器求解;机内定型过程采用三维模型模拟,运用ABAQUS/Explicit显示求解器求解。将仿真轮胎和实际生产轮胎的材料分布图进行对比,结果表明,二者的材料分布具有良好的一致性。在此基础上,分析了机内定型过程中带束层帘线的帘线力分布和帘线角度变化。     

宽基载重子午线轮胎成型模拟及工艺改进

参照三鼓式一次成型法的制造工艺,用ABAQUS软件仿真了445/65R22.5 RLB900型宽基子午线轮胎的成型过程,通过将成品胎的材料分布仿真图与实测图的对比,说明了仿真方法的合理性。通过仿真分析,获得了在成型过程中不同部件的胶料流动情况,通过分析无花纹和有花纹的轮胎成型过程,提出帘线力梯度作为评价成型质量的标准。为了消除胎冠区域胶料凸起的异常现象,提出了减薄胎面外侧胶料厚度和改变半成品胎超定型位置的方法,结果表明:减薄胎面外侧胶料厚度和增加超定型位置使胶料流动更均匀,能够解决胎冠胶料凸起的问题。研究结果可以为优化轮胎施工设计和提升成型质量提供指导。     

飞机轮胎分解机压胎效果分析及压盘结构优化

以飞机轮胎分解机对飞机轮胎压胎变形过程为研究对象,运用ANSYS Workbench软件对压胎变形过程进行有限元分析,得到轮胎变形云图和合理的压盘进给量;同时通过ANSYS Workbench设计探索模块Design Exploration对压盘结构的锥角度和厚度进行优化,研究此两尺寸对压胎变形量的影响程度,并求得压盘最合适的锥角度和厚度。     

民用液压舵机动刚度研究浅析

液压伺服舵机广泛应用于民机电传飞行控制系统,舵机的众多特性引起了设计者的重视。动刚度作为液压舵机的一项重要性能指标,对飞机飞行安全有重大意义,其设计必须满足飞机操纵面颤振抑制要求。介绍了液压舵机动刚度的定义、动刚度特性研究的重要性、操纵面防颤振抑制设计原则以及舵机防颤振抑制设计方法。建立了液压舵机系统数学模型,提出了舵机动刚度特性的分析和测试验证方法。随着电液伺服技术和民用舵机设计的发展,舵机动刚度特性的研究将引起更多工程设计人员的重视。     

民用液压舵机动刚度研究浅析

液压伺服舵机广泛应用于民机电传飞行控制系统,舵机的众多特性引起了设计者的重视。动刚度作为液压舵机的一项重要性能指标,对飞机飞行安全有重大意义,其设计必须满足飞机操纵面颤振抑制要求。介绍了液压舵机动刚度的定义、动刚度特性研究的重要性、操纵面防颤振抑制设计原则以及舵机防颤振抑制设计方法。建立了液压舵机系统数学模型,提出了舵机动刚度特性的分析和测试验证方法。随着电液伺服技术和民用舵机设计的发展,舵机动刚度特性的研究将引起更多工程设计人员的重视。     

Influence Analysis of Machining and Installation Errors on the Radial Stiffness of a Non-Pneumatic Mechanical Elastic Wheel

Machining and installation errors are unavoidable in mechanical structures. However, the effect of errors on radial stiffness of the mechanical elastic wheel(ME-Wheel) is not considered in previous studies. To this end, the interval mathematical model and interval finite element model of the ME-Wheel were both established and compared with bench test results. The intercomparison of the influence of the machining and installation errors on the ME-Wheel radial stiffness revealed good consistency among the interval mathematical analysis, interval finite element simulation,and bench test results. Within the interval range of the ME-Wheel machining and installation errors, parametric analysis of the combined elastic rings was performed at different initial radial rigidity values. The results showed that the initial radial stiffness of the flexible tire body significantly influenced the ME-Wheel radial stiffness, and the inverse relationship between the hinge unit length or suspension hub and the radial stiffness was nonlinear. The radial stiffness of the ME-Wheel is predicted by using the interval algorithm for the first time, and the regularity of the radial stiffness between the error and the load on the ME-Wheel is studied, which will lay the foundation for the exact study of the ME-Wheel dynamic characteristics in the future.     

基于解析弹性基础的重载轮胎动力学建模与分析

以重载大扁平比轮胎为研究对象,基于弹性基础的柔性胎体模型为基础,分别从大扁平比胎侧曲梁的刚度建模、基于解析弹性基础的轮胎动力学建模两方面开展研究。建立考虑预紧力弦效应和结构弯曲效应的大扁平比胎侧曲梁解析刚度模型,并研究胎侧曲梁非均匀截面特性和几何、结构参数对解析刚度的影响规律。结果表明：（1）重载轮胎在0～180 Hz范围以结构周向弯曲振动为主,与基于弹性基础的柔性梁模型一致;（2）大扁平比胎侧曲梁的解析刚度与胎侧的几何、结构和充气压力参数直接相关;（3）轮胎充气压力影响柔性胎体梁的轴向预紧力和胎侧的弦刚度,进而影响轮胎弯曲振动特性。     

New Method for Monitoring Tire Pressure of Cars Based on the Tire Radial Deformation

Monitoring tire pressure of cars and signaling abnormal conditions is an important means to prevent deadly accidents. Large achievements have been gained, especially in direct tire pressure monitoring system(TPMS). But there has been rarely research on indirect TPMS in the world. In China, the research on indirect TPMS is almost lacking. The international research on the indirect monitoring tire pressure method is mainly based on measuring and comparing the rotating speed of wheels. But it is very difficult to measure wheel rotating speed accurately because of the influence of many random factors. In this paper, the authors propose a new method in which the tire pressure can be monitored indirectly. This method can be used for tire calibration, wheel speed frequency standardization, wheel speed frequency comparison, and abnormal tire pressure determination. The pulse frequencies from wheel speed sensors of ABS are used to indicate tire deformation. Because the frequency has a relationship with tire deformation, the tire deformation reflects the tire pressure. Small sample statistics is used in the new method to increase the accuracy, and the experimental samples using the principle of the new method have been made and tested. The result of vehicle tests on road demonstrates that the method is efficient and accurate to monitor tire pressure. The research has positive potential for developing products.     

弹性复合圆柱滚子轴承静态径向刚度分析

从弹性复合滚子轴承的基本结构形式出发,结合当前关于实心圆柱滚子轴承和空心圆柱滚子轴承的研究方法,对弹性复合圆柱滚子轴承的静态径向刚度进行了深入细致的研究,用ABAQUS软件建立了弹性复合圆柱滚子轴承径向刚度的有限元计算模型,分析了填充度、外载荷、滚子数对径向刚度的影响规律,并和空心圆柱滚子轴承的刚度进行了比较。计算结果表明：填充度越小,随着外载荷的增大刚度的提升幅度越大,滚子数的增加对轴承的刚度提升幅度越大;填充度越大,随着外载荷的增大刚度的提升幅度越小,滚子数的增加对轴承的刚度提升幅度越小。弹性复合圆柱滚子轴承和空心圆柱滚子轴承比较时,填充度（空心度）越大,两者的刚度相差越大。