聚酯帘线的热-力学性能对PCI和非PCI轮胎的影响(一)

轮胎硫化后冷却过程中所采取的方式对轮胎的整体性能影响很大。硫化后充气(PCI)已经作为一种有效的方法,普遍用于控制轮胎的尺寸和形状。但是,由于在某些轮胎制造中引入尺寸稳定型聚酯作为胎体帘线材料,PCI被认为是不必要的步骤,已从生产工艺中排除。按照惯例,经过PCI处理的轮胎叫做PCI轮胎,而没有经过PCI处理的轮胎叫做非PCI轮胎。基于硫化后冷却期间经历了不同的负荷历史,PCI轮胎和非PCI轮胎呈现出不同的行为特点,包括尺寸和印痕的形状。比较特别的是,使用相同的模具,在PCI轮胎和非PCI轮胎之间最明显的差异是轮廓。由于硫化后冷却期间帘线中出现热收缩,与PCI轮胎相比,非PCI轮胎断面宽度较小,胎冠半径比较扁。另外,非PCI轮胎在行驶中尺寸变化较大。 在本研究中,实验用PCI 和非PCI 乘用轮胎(235 /75R15)都是用相同的硫化模具制造的,进行一系列试验以确定这两类轮胎之间的差别。聚酯轮胎帘线材料承受各种热-力学负荷后,测定硫化后冷却过程对帘线性能的影响。然后,构造轴对称的三维有限元模型,模拟有和没有PCI的硫化后冷却过程。输入通过材料表征化所获得的帘线材料性能,进行数值分析,成功地预测PCI轮胎和非PCI轮胎两者的轮胎轮廓和印痕。所得的分析结果与从试验轮胎得到的测量结果吻合。     

聚合物帘线的热-力学性能对有和没有硫化后充气轮胎的影响（一）

制造轮胎期间，要将轮胎从模具卸下后自然冷却到室温。实行硫化后冷却的方法能够明显地影响轮胎的整体性能。硫化后冷却期间，硫化后充气（PCI）作为有效的方法已被普遍应用于控制轮胎的尺寸和形状。然而，由于引入尺寸稳定的聚酯作为轮胎胎体帘线材料，PCI被认为是不必要的步骤，已从某些轮胎生产线省去该步骤。按照惯例，用PCI制造的轮胎叫做PCI轮胎，而不用PCI制造的轮胎叫做非PCI轮胎。对于在硫化后冷却期间经受不同负荷的轮胎来说，PCI轮胎和非PCI轮胎具有不同的特性，包括尺寸和接地印痕形状。比较特别的是，当使用相同的模具时，在PCI轮胎和非PCI轮胎之间最明显的差异是轮廓。由于硫化后冷却期间帘线会产生热收缩，所以非PCI轮胎比PCI轮胎具有更小的断面宽度和充气后的胎冠半径。另外，非PCI轮胎在使用中的尺寸变化比PCI轮胎的大。在本研究中，用相同的硫化模具制造有和没有PCI的试验用乘用轮胎（235／75R15），并进行一系列试验以确定这两类轮胎之间的差别。同时，用于轮胎骨架层的聚酯轮胎帘线的材料特性引入各种热-力学负荷履历，测定硫化后冷却过程对帘线性能的影响。然后，创立轴对称的三维有限元模型，模拟有和没有PCI的硫化后冷却过程。通过输入用材料表征法获得的帘线材料性能，用数值分析成功地预测了PCI轮胎和非PCI轮胎的轮廓和印痕。所得的分析结果与从试验轮胎测得的结果吻合。     

轮胎帘线的表征和帘线的热-力学性能对轮胎的影响

轮胎帘线的热-力学性能对轮胎的尺寸、形状、操纵性能及其他相关性能具有很大的影响。本研究聚焦于表征聚合物帘线的材料性能，应用有限元分析（FEA）量化这些性能对充气轮胎的影响。用在实验室通过拉伸试验、热收缩测量和蠕变试验获得的一系列热-力学性能来表征包括尼龙和聚酯在内的各种轮胎帘线材料。在获得这些实验室实验结果之前，用于本研究的帘线经过热-力学处理，以便模拟硫化和轮胎使用条件的影响。用从这些实验测得的性能数据作为轮胎有限元分析的输入数据，根据FEA模型预测轮胎尺寸、形状、带负载的轮胎印痕、压力和帘线的负荷，并将预测值与实验轮胎的测量值比较。通过比较表明，在测量值与用有限元分析的预测值之间具有良好的一致性。因此，将来充气轮胎的FEA研究应采用本研究开发的表征轮胎帘线材料的技术。     

聚酯帘线的热-力学性能对PCI和非PCI轮胎的影响(二)

聚酯帘线的热-力学性能对PCI和非PCI轮胎的影响(二)     

聚合物帘线的热-力学性能对有和没有硫化后充气轮胎的影响（二）

3数值分析和讨论 为了模拟有和没有PCI的轮胎的硫化后冷却过程，建立了235／75R15乘用轮胎轴对称三维轮胎有限元（FE）模型并用ABAQUS进行数值分析。轴对称模型的网格示于图16。通过360度角扫描轴对称模型生成三维模型。图16的每种颜色代表不同材料或复合材料。在分析中，所有橡胶组分都应用尼-虎克模型将所有橡胶部件模拟成超弹性材料，并用最能代表乘用轮胎的试验来选择材料常数。     

轮胎帘线的表征和帘线热力学性能对轮胎的影响

轮胎帘线的热-力学性能对轮胎的尺寸、形状、操作性能等有很大的影响。本研究聚焦于表征尼龙和聚酯帘线的材料性能,应用有限元分析(FEA)量化这些性能对充气轮胎的影响。这些轮胎帘线材料用在实验室进行伸张试验、热收缩测量和蠕变试验获得的一系列热力学性能来表征。在测量之前,用于本研究的帘线经过了热-力学处理,以便于模拟硫化和轮胎操作条件的影响。从这些测量产生的性能用作物理轮胎有限元分析的输入,从FEA模拟得到预测的轮胎尺寸与形状、载荷的印痕与压力、帘线的负荷,并与实验轮胎的实际测量值进行比较,在测量值和有限元分析预测值之间观察到良好的一致性。因此,将来充气轮胎的FEA研究应当使用在本研究中开发的表征轮胎帘线材料的技术。     

聚合物帘线的热--力学性能对PCI轮胎和非PCI轮胎的影响

一、PCI轮胎与非PCI轮胎。1．PCI轮胎。典型的乘用胎构成包括胎面、钢丝带束、增强胎体层的聚合物帘线、钢丝圈和胎侧。制造期间，轮胎在模具中硫化时承受高温以便硫化橡胶组分，同时实现所设计的尺寸、形状以及胎面花纹和胎侧装饰。轮胎在完成硫化周期和从模具中卸脱之后，硫化过程仍在继续。许多实验和研究表明，这种硫化后冷却过程能够显著地影响轮胎的总体性能，包括尺寸、尺寸稳定性、印痕和滚动阻力等。     

轮胎帘线的表征和帘线热力学性能对轮胎的影响(二)

(续上期)2.3热收缩对蠕变性能的影响图6和图7显示PET1300/3和尼龙840/2帘线的蠕变试验结果——蠕变柔量与时间的关系。在这两个图中的蠕变柔量定义如下式:C=εtσ-0ε0(1)式中,εt是在时间t的总应变;ε0是在时间t=0的瞬时应变;σ0是在蠕变试验中施加的恒定应力。两图表明蠕变柔量随预处理温度升高而提高;或者用另一种方式表达,柔量随帘线的热收缩量增加而增大。尼龙帘线具有比PET帘线低得多的柔量。虽然蠕变性能主要由纱的分子结构决定,但也受其他热-力学性能影响。尼龙帘线的蠕变性能部分地受两种事实的影响,一是热收缩是可恢复的;二是…     

聚酯帘线应用于轮胎的设想

通过介绍世界轮胎聚酯帘线应用的基本情况及发展趋势,指出了我国在聚酯帘线的生产与应用方面的初步成绩和使用聚酯帘线的优越性及可行性,提出了希望和建议。     

尼龙—聚酯复全补强帘线轮胎

轮胎胎体用聚轮和尼龙复合帘线补强，每根帘线的聚酯芯怪赋予累胎良好的动态性能，诸如方向机动性和平稳行驶性，而其尼龙表层其复合帘线与周围橡胶具有良好的粘着力。     

漫谈影响轮胎帘线角度的因素

本篇是“试论普通轮胎的帘线角度”的续篇。当我们认识到帘线角度对轮胎性能和质量的影响,必须联想到本文中所提及的问题。笔者根据长期从事轮胎生产技术工作经验,认真总结了轮胎生产过程中,影响轮胎帘线角度波动的因素和解决办法。     

聚酯帘线的热—力学性能对PCI和非PCI轮胎的影响(二)

(续上期)2.2收缩力图12显示PET帘线在温度升高和没有负荷时的收缩。然而,假如施加负荷于帘线并且足够大,收缩将不会出现。在这种情况下,在帘线中随着温度升高存在一个在发展的收缩力。为了测量收缩力,再次应用DMA2980,用恒定位移方式进行测试。首先施加一个小恒定应变0.1%到帘线,使其保持平直,然后夹具固定位置。在测试开始时,温度以每分钟1℃的速率从室温升到160℃,收缩力同时用附在夹具上的负荷装置测量。结果如图13所示,表明收缩力像热收缩一样,也以相似的方式随温度升高。实际上,特殊温度的收缩力和自由热收缩与帘线的模量是完全互相…     

轮胎用芳纶帘线的性能研究

研究了纶帘线的物化性能、动态力学性能及芳纶带束层（缓冲层）轮胎性能。试验表明，芳纶帘线具有高断裂强度、高模量、低断裂伸长率及独特的耐切割性能；其动态模量高、弹性好、滞后损失率小，耐疲劳性能较差；芳纶子午线轮胎高速性能好、质量小、滚动阻力低。     

复杂工况下航空轮胎胎体帘线力学性能研究

基于某型号航空轮胎的几何尺寸与材料参数,采用有限元方法建立轮胎二维和三维有限元模型,研究不同充气压力和负荷下胎体帘线应力和轮胎变形规律。结果表明：随着充气压力增大,胎体帘线应力增大;随着负荷的增大,胎体帘线应力增大,最大应力出现在轮胎中心高度上的胎肩附近;充气后胎体帘线在中间产生凸起,加载后离地端帘线变形类似进一步充气,而接地端帘线中间位置与路面贴合,胎侧产生较大凸起。可通过结构设计改善航空轮胎骨架材料力学性能。     

轮胎工业用钢丝帘线现状与发展(一)

介绍了轮胎用钢丝帘线的性能要求;轮胎生产中不同部件所选用钢丝帘线的结构;目前钢丝帘线的种类和规格;钢丝帘线的特点;生产企业的情况及今后的发展方向。     

农用轮胎帘线的改用

目前，市场上出现一种930dtex/2尼龙帘线。使用这种新型帘线取代人造线帘线，用于农用轮胎，将会使农用胎功能不减，性能更优，且成本大幅度下降。     

胎体帘线预伸张率对子午线轮胎性能的影响

采用ＡＮＳＹＳ有限元程序对２０５／６０Ｒ１５子午线轮胎进行性能仿真分析表明：调整胎体帘线预伸张率对轮廓形状影响显著,对负荷下轮胎应力影响较小