利用有限元进行轮胎模态分析的新方法

为分析轮胎动态特性建立了更为复杂、细致的轮胎三维有限元模型,考虑了轮胎材料的复杂性,对轮胎进行模态分析,并给出固有频率及相应振型。试验结果与计算结果有良好的一致性。还研究了充气压力对固有频率的影响,得出了允许压力范围内压力增大、固有频率随之增大的结论。     

子午线轮胎自由状态下的固有频率和振型的三维有限元分析

本文应用有限元程度ANSYS中有预应力结构的模态分析方法,选用体单元和层单元建立自由轮胎(205/60R15)的三维有限元模型,考虑几何非线性和材料的正交各向异性特性,分析了自由轮胎在不同充气压力和不同转速下的固有频率和振型。     

基于有限元方法的轮胎振动模态影响因素分析

通过建立轮胎有限元模型,采用计算机仿真技术分别在不同充气压力、轮辋约束、负荷以及滚动速度条件下对轮胎进行振动特性分析,并从理论上对仿真计算结果进行研究分析。结果表明：轮辋约束和负荷对轮胎振动影响不大,而充气压力和滚动速度对轮胎振动噪声影响较大。     

非结构因素对半钢子午线轮胎模态特性的影响

研究非结构因素对半钢子午线轮胎模态特性的影响。结果表明：轮胎各阶固有频率与温度呈负相关,空腔模态频率与温度呈正相关;装配轮辋与轮胎一阶固有频率相关,对高阶弹性体模态影响不大;中心约束后轮胎一阶固有频率明显降低,对高阶弹性体模态影响不大;测点位置及数量对轮胎各阶固有频率影响不大,要获得准确的高阶模态振型,应选择合适的测点数量;充气压力与轮胎各阶固有频率呈正相关,且越高阶模态受充气压力影响越大。     

三维花纹子午线轮胎有限元分析

建立三维花纹子午线轮胎的有限元模型,并对接触应力、接地压力及接地面积等进行了研究。采用CATIA软件建立轮胎花纹模型;基于TYSYS软件的前处理数据,应用ABAQUS软件建立三维花纹子午线轮胎有限元分析模型。研究表明,额定负荷下,接地压力随轮胎充气压力增大而增大;三维花纹轮胎的接地面积小于光面轮胎;轮胎与轮辋接触面积随充气压力增大而增大。     

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。     

轮胎振动特性的有限元分析及关键影晌因素研究

基于Abaqus非线性有限元软件,建立三维轮胎的振动模态分析方法,求出轮胎径向、横向、周向各阶振型,并进行实际轮胎的振动模态试验,试验结果与仿真计算结果吻合良好。在此基础上,进一步研究了充气压力、带束层参数及帘线和橡胶模量对轮胎振动固有频率的影响,揭示了轮胎振动特性与轮胎使用条件以及材料特性之间的相互关系,为解决轮胎配套过程中遇到的噪声、振动和舒适性问题提供了方向。     

带复杂花纹轮胎侧倾接地性能有限元分析

使用组合二次周向保角映射建模法建立12.00R20全钢载重子午线轮胎带复杂花纹的三维有限元模型.采用有限元分析软件ABAQUS模拟标准充气压力和负荷下轮胎的侧倾滚动状态,研究轮胎的侧倾角对接地面积和接地压力分布的影响.另外,通过定义自接触面分析侧倾滚动工况下花纹沟的闭合情况,结果表明该方法是可行和有效的.     

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。     

多复合层拖拉机轮胎应力三维非线性有限元分析

最近,研究在刚性路面上行驶轮胎内层变形和应力等的有限元结构分析发展很快。然而,大部分模型是针对轿车轮胎和载重轮胎的。显然,拖拉机轮胎在几何尺寸、各层材料性能、负荷,特别是充气压力方面与轿车轮胎和载重轮胎差异很大。     

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。     

基于ABAQUS的航空轮胎有限元分析

以H44.5×16.5-21型航空轮胎为研究对象,采用Hypermesh软件进行有限元模型网格划分,基于ABAQUS/STANDARD求解器进行了静态力学仿真计算,分析了轮胎三维静载接地应力,比较了不同充气压力下轮胎下沉量及接地应力。得到的结果对轮胎的设计有一定的指导作用。     

侧倾滚动轮胎带束层受力状态有限元分析

建立了子午线轮胎滚动分析的三维有限元模型,在模型中充分考虑到轮胎材料和结构的复杂性,轮胎与轮辋过盈配合以及轮胎与轮辋、地面的摩擦等状况,研究了轮胎侧倾滚动状态下的变形情况以及侧倾角度对带束层应力分布的影响。     

加强筋单元在轮胎带束层力学性能分析中的应用

根据轮胎材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性,利用加强筋单元描述钢丝帘线-橡胶复合材料,建立了10.00 R 20全钢载重子午线轮胎的三维非线性有限元模型.借助有限元分析软件MSC.MARC,分析了轮胎在充气压力、垂直载荷以及稳态滚动下各带束层中的应力分布情况.结果表明:在这3种工作状况下,各带束层中的应力分布和大小发生了较大变化;给出了带束层应力在此3种情况下的变化规律.     

全钢巨型工程机械子午线轮胎胎圈结构设计

采用有限元模拟方法对全钢巨型工程机械子午线轮胎胎圈的受力情况进行分析,包括胎圈-轮辋配合紧密度、钢丝圈安全性、充气后胎圈轮辋接触情况、胎圈轮辋法向应力分布、胎圈Von Mises应力分布、负荷下轮胎轮辋接触情况,并进行胎圈优化设计,使胎圈受力状况合理,胎圈过盈配合恰当,并保证轮胎的气密性.     

载重子午线轮胎胎面磨耗有限元分析

考虑轮胎的几何、材料以及接触非线性,借助ABAQUS非线性有限元软件建立11.00R20载重子午线轮胎轴对称模型和三维有限元模型,计算得到标准工况下胎面的平均磨耗率,并分析气压、负荷以及行驶速度对胎面磨耗的影响。结果表明:标准工况下轮胎每行驶1万km胎面平均磨耗量(单位磨耗量)大约为1.08 mm;实际气压与标准气压的比值过低或过高都会加剧轮胎的磨耗;轮胎负荷低于标准负荷时,轻微加剧胎冠中心处的磨耗;高于标准负荷时胎肩单位磨耗量明显提高;随着行驶速度的提高,胎面单位磨耗量接近线性增大。     

跑气保用轮胎力学性能分析

对不同公司采用不同技术生产的225/45R1791W跑气保用轮胎进行外缘尺寸和静负荷性能试验,分析在不同充气压力和负荷下跑气保用轮胎力学性能的变化情况,并与普通225/45R1791W轮胎进行对比。结果表明,轮胎充气压力降低,胎体承受负荷增大,充气压力不足时跑气保用轮胎下沉率变化远小于普通轮胎,滚动阻力增量不是很大,接地压力分布呈胎冠中心部位小、胎面四周边缘部位大;充气压力不足时跑气保用轮胎的静负荷性能和胎侧耐屈挠性能远远优于普通轮胎。     

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。     

子午线轮胎充气和负荷加载数值分析

利用MSC.MARC软件对子午线轮胎的骨架材料进行三维非线性有限元计算,带束层、胎体和钢丝圈等部位采用rebar单元以及实体Herrmann单元进行模拟,橡胶材料采用Yeoh材料模型描述. 轮胎在不同充气压力、不同负荷以及滚动状态下的受力计算结果与实际情况一致.采用该方法有助于改进轮胎结构设计、提高轮胎性能.     

缺气保用轮胎结构设计有限元仿真

利用Abaqus有限元分析软件建立225/45R17规格的不同设计方案的缺气保用轮胎模型,分析该规格不同结构在完全缺气下静负荷的力学性能,并根据仿真模拟结果优化设计方案。实验结果表明:此Abaqus有限元仿真能够合理、高效地指导缺气保用轮胎的结构设计,预测轮胎在完全缺气状态下的耐久性能。