轮胎骨架材料带束层的有限元分析

使用ABAQUS有限元分析软件,考虑了轮胎材料的非线性、接触非线性及轮胎结构非线性等因素,建立了195/65R15半钢子午线轮胎三维有限元分析模型。探讨充气工况和静负载工况下轮胎及轮胎骨架材料带束层受力变形的情况,并对带束层不同部位帘线的受力及胎肩部位变形情况进行了分析。结果表明,带束层帘线径向受力分布与轮胎接地区域应力分布相似,按照中心轴线对称分布,最大值出现在胎肩位置,约为142N;通过带束层帘线在胎肩部位变形分析可知,帘线在胎肩部位最大周向变形量约为16mm。     

子午线轮胎带束层中应力的有限元分析

利用自己开发的轮胎结构有限元分析软件软件详细地分析了全钢子午线轮胎带束层中的应力在调向和带束层宽度方向上的变化规律。结果表明,轮民地面的接触对带束层中应力的仅限于轮胎与地面的接触区域。在轮胎与地面接触的最低截面上,带束层端部的应力与胎冠中心处带束层应力的比例随着轮胎下降量的增大而增大。     

航空轮胎的发展概况（一）

介绍航空斜交轮胎和航空子午线轮胎的发展概况。航空斜交轮胎技术的主要发展方向：降低断面高度,优化胎面形状和花纹结构,采用胎面增强结构,提高胎体强度。航空子午线轮胎普遍采用尼龙帘线作骨架材料,芳纶帘线是理想的骨架材料,聚酮帘线和复合帘线发展前景良好。航空子午线轮胎胎面、带束层、胎体、胎侧和胎圈结构必须不断优化,以适应高性能飞机的发展。     

载重子午线轮胎带束层部分的动态模拟

以12.00R20全钢载重子午线轮胎为研究对象,基于Abaqus软件和组合模型技术建立带复杂胎面花纹的轮胎全局模型,然后基于子模型技术建立带束层部分的三维精细网格模型进行有限元分析。结果表明:静负荷工况下,由全局模型与子模型计算得到的应力场比较一致,且Mises应力最大值均出现在胎体帘布层。自由滚动工况下,两层带束层帘线Mises应力分布非常不均匀,但基本关于中分面对称;第2带束层Mises应力高于第1带束层,且各带束层在胎冠部位Mises应力整体高于胎侧部位;胎冠部位两层带束层Mises应力分布变化不大,胎肩部位Mises应力增大,胎侧部位Mises应力减小;第1和第2带束层帘线Mises应力分布关于中分面的对称情况刚好相反。     

芳纶纤维在汽车轮胎上的应用

采用ABAQUS有限元分析软件,研究了芳纶纤维用于子午线汽车轮胎带束层、冠带层后,轮胎静载工况下骨架材料沿轮胎轴向、周向等效应力分布相对于传统汽车轮胎的优越性。研究结果表明：芳纶纤维用于汽车轮胎带束层,第一、二带束层轴向、横向对称面内周向应力以及带束层端点周向应力均有不同程度地下降,提高了轮胎强度和承载能力;冠带层采用芳纶纤维,轴向接地中心线上冠带层肩部应力显著降低,冠带层端点周向应力大幅减小,均匀性显著提高,能够降低轮胎骨架材料端点破坏的可能性。     

胎面花纹对轮胎性能影响的仿真研究

以ABAQUS有限元软件为平台,建立光面轮胎、周向沟槽轮胎和花纹轮胎的三维有限元模型,分析3种轮胎不同工况下的应力分布。结果表明:静负荷下3种轮胎等效应力分布基本相同,带束层端部受力最大,花纹轮胎整体应力水平最高,光面轮胎最低,但光面轮胎第1带束层应力较高;在静负荷、稳态滚动和侧偏滚动状态下,光面轮胎高应力区均在胎肩部位,而周向沟槽轮胎和花纹轮胎在静负荷和稳态滚动状态下高应力区主要分布在胎肩和胎面中心部位,侧偏滚动状态下在中心沟槽的边缘。     

碳纳米管在出租车胎面中的应用

<正>轮胎胎面是指外胎与地面的接触部位,是覆盖于胎体上面的胶层,传递车辆的牵引力和制动力、保护骨架材料层。因此要求胎面具有优异的耐磨性能、耐切割性能以及较高的强度。这些物理性能对于出租车轮胎胎面尤其重要,能保证出租车具有较长的行驶里程和行驶安全性。为满足这些要求,出租车轮胎胎     

带束层胶料性能的工艺对比分析

正轮胎的带束层由钢丝帘线与对应胶料压延覆胶而成,它存在于胎面和胎体之间,是半钢子午线轮胎的特有结构。作为轮胎的主要受力部位,承担约60%~75%的轮胎应力,起到固定胎体及增大胎面的刚性,缓冲外部冲击维持胎面的接触面,提高行驶稳定性的作用。半钢子午线轮胎一般由2~3层带束层组成,角度为20°~30°,安全系数一般大于10。     

385/65R22.5 24PR 164J AM211宽基子午线轮胎耐久性能的提高

从骨架材料、胎肩垫胶、胎面和带束层宽度等方面入手,并结合有限元仿真技术进行提高385/65R22.5 24PR 164J AM211宽基子午线轮胎耐久性能的研究。在骨架材料保持不变的基础上,对胎面肩部口型进行优化设计,合理配置带束层宽度,使轮胎的耐久性能提高了30%。     

子午线轮胎静载特性的三维精细网格有限元分析

基于Abaqus软件组合模型技术建立了带复杂花纹的子午线轮胎全局模型,同时基于子模型技术建立了带束层的精细网格有限元分析子模型。分析对比结果表明:子模型能更准确地反映带束层的受力特征;在充气工况下,胎冠中部带束层应力远大于边缘部位,各截面内骨架结构受力分布关于轮胎中分面基本对称;在静负荷工况下,接地区胎冠部位帘线受力相对充气工况有所减小,胎侧帘线受力有所增大,帘线受力分布呈现出严重的不对称性。     

橡胶在轮胎中的应用及研究进展

介绍了天然橡胶和合成橡胶在轮胎中半成品部件,胎面、胎侧、气密层、胎体、带束层和胎圈的加工应用和性能特点,以及新型橡胶、环保再生橡胶和新材料技术在轮胎中的应用。根据近几年社会所倡导的安全环保的特点,轮胎的发展也更加趋向于绿色轮胎、安全性更高的轮胎,因此新型橡胶材料的开发也必将成为轮胎领域的重要发展方向。     

影响轿车子午线轮胎滚动阻力的因素初探

分析了影响轿车子午线轮胎滚动阻力的因素,轮胎的结构,胎体及带束层帘线材料,胎面胶这类以及轮胎气压和负荷都对轿车子午线轮胎滚动阻力有一定的影响,具体体现了在由于轮胎形变产生的滞后损失和材料本身的滞后损失,通过减小轮胎断面高宽比,增大轮辋直径,采用高模量材料作带束层,使用S－SBR和白炭黑等滞后损失小的材料均可降低轮胎的滚动阻力。     

H40×14.5-19 24PR民用飞机轮胎的优化设计

对H40×14.5-19 24PR民用飞机轮胎进行优化设计。通过采取优化胎冠轮廓、提升胎面胶整体性能、增大可磨耗胎面胶厚度以及改进骨架材料和胎体结构等措施,轮胎的可磨耗胎面厚度增大了2.5mm,接地印痕面积提高了15.6%,平均接地压力降低了13.5%,正常起飞试验后的胎面和胎肩温度均显著降低,轮胎的综合性能提升非常明显。     

带复杂花纹的子午线轮胎稳态滚动的有限元分析及沟裂问题的探讨

以子午线轮胎215/75R17.5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,并考虑复杂胎面花纹,利用ABAQUS软件建立轮胎与地面接触的三维有限元模型。对带复杂胎面花纹的子午线轮胎进行了静负荷工况、和稳态滚动工况的模拟,同时将分析结果与仅带纵向沟槽的轮胎进行了对比,并对轮胎沟裂问题进行了探讨。     

碳纤维材料在航空轮胎上的应用

研究分析了轮胎出现过快磨肩、磨冠等问题的力学原因,并针对导致该问题的主要原因"轮胎刚度较低导致轮胎长期过载工作",设计了一种新型高性能航空轮胎——"双刚圈"航空轮胎,在此基础上采用有限元方法对比分析"双刚圈"轮胎相对于传统轮胎力学性能上的优越性。分析结果表明:"双刚圈"轮胎纵向刚度明显提高,接触压力以及胎面橡胶等效应力分布均匀性都有明显改善,轮胎侧变形减小。因此,"双刚圈"轮胎通过提高轮胎真圆度提高了其操纵性、接地性使用性能,并且使用寿命有所提高。     

全钢巨型工程子午线轮胎胎圈结构设计

全钢巨型工程子午线轮胎的胎圈与轮辋直接接触,胎圈受力大,需要设计刚性足够的胎圈,以保障车辆行驶的稳定性。在保证胎圈刚性的同时,应考虑刚性的胎圈区域与柔软的胎侧区域如何过渡,以防止胎圈局部应力集中,发生胎圈折断、起鼓、材料脱层等问题。全钢巨胎的胎圈结构设计比较复杂,结构设计上除了采用合理的钢丝圈形状、足够的钢丝圈根数,刚性较高的钢丝帘布补强层,硬度很大的三角胶芯,来保证胎圈刚性,还需要在该部位设计合适的硬-软胶过渡、钢丝帘布层端点过渡,达到刚-柔过渡的良好平衡。采用有限元模拟方法,对全钢巨型工程子午线轮胎胎圈的受力情况进行分析,分析胎圈-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,使得全钢巨胎胎圈受力状况合理,胎圈过盈配合恰当,并保证了轮胎的气密性。     

子午线轮胎的轴对称非线性有限元分析

建立一种子午线轮胎的轴对称非线性有限元模型，用以模拟轮胎的轮绸定位—充气—自由旋转过程。模型考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、帘线—橡胶复合材料的各向异性、轮胎大变形的几何非线性以及轮胎、轮绸与路面的非线性接触边界条件。通过有限元分析，得到了子午线轮胎在充气压力和离心力作用下的变形和应力分布情况，并将计算结果与试验结果进行了比较，两者比较吻合。     

带复杂花纹的子午线轮胎建模方法及其稳态滚动的有限元分析

以子午线轮胎11R22.5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,并考虑复杂胎面花纹,利用ABAQUS软件建立轮胎与地面接触的三维有限元模型。对带复杂胎面花纹的子午线轮胎进行了静负荷工况、稳态滚动工况和侧偏工况的模拟,并将分析结果与光面轮胎进行了对比。结果表明,胎面花纹对轮胎滚动模拟结果有一定的影响,从而为轮胎设计提供参考。     

轿车子午线轮胎胎面胶配方的研究

研究轿车子午线轮胎胎面胶的配方.结果表明：在胎面胶配方中采用溶聚丁苯橡胶/天然橡胶并用胶和炭黑N375/白炭黑补强体系,并适当调整硫化体系,胶料的焦烧时间缩短,硫化胶的300％定伸应力、拉伸强度和撕裂强度减小,回弹值增大,压缩生热降低;成品轮胎的耐久和高速性能均达到国家标准要求,滚动阻力系数达到欧盟轮胎标签法规的C级要求.     

MT轮胎专用胎面配方开发技术研究

介绍泥地专用轮胎胎面配方开发技术的研究。研究结果显示通过对在用越野专用胎面配方的生胶并用体系及不同比表面积的填料综合设计,新升级的MT轮胎专用胎面胶料配方的拉伸强度、抗撕裂性能均比在用配方改善明显。新设计的MT专用配方的生热更低;使用新专用配方试制的成品轮胎台架性能得到进一步优化。