基于纵向力的轮胎模型及参数分析

通过垂直负荷分布修正和滑动摩擦因数参数化,建立轮胎纵向力模型,利用其对轮胎纵向力特性进行分析,并研究各因素对轮胎纵向力的影响。结果表明,随着静摩擦因数的增大,接地胎面完全滑移的滑移率增大,滑移力（Fsx）和附着力（Fax）增大;纵向刚度主要影响峰值前的纵向合力,随着轮胎纵向刚度和接地印痕长度的增大,接地胎面完全滑移的滑移率减小,Fax减小,Fsx增大。     

基于ABAQUS建模的轮胎接地特性及静态刚度的分析研究

利用ABAQUS软件对三维轮胎接地模型进行建模,模拟了不同充气压力、不同垂直载荷下的轮胎接地情况,并对轮胎的静态刚度进行了分析。结果表明,固定垂直载荷下,随着气压的增大,法向应力最大值由胎冠两侧向胎冠靠拢。标准大气压下,随着载荷的增大,轮胎最大法向应力由胎冠中心向轮胎两侧移动。径向刚度、横向刚度、单位长轴纵向刚度、扭转刚度都与充气压力有关,只有扭转刚度受垂直载荷影响。     

245/70R16轮胎的有限元分析

以Abaqus为平台,采用有限元法对245/70R16轮胎进行分析,研究负荷、外倾角和侧偏角对轮胎整体静力学与动力学性能、温度场与滚动阻力场分布的影响。结果表明:随着负荷的增大,轮胎整体的变形和接地面积增大,接地性能变差,肩部与胎圈部位的应变能密度增大,轮胎的横向刚度略有减小,纵向刚度和径向刚度略有增大,而旋转刚度明显增大,肩部和胎圈最高点的温度升高;随着外倾角的增大,轮胎的滚动温度场与滚动阻力场分布趋向于不对称,滚动阻力和滚动阻力系数均增大。     

新型双刚圈航空轮胎的仿真研究

以46/17R20航空子午线轮胎和一种新型高性能新概念轮胎——双刚圈航空轮胎为研究对象,利用ABAQUS软件分析静载荷工况下的径向和纵向刚度以及以288 km·h-1初始水平速度的制动过程中胎面受力及接地性能。结果表明:与传统航空轮胎相比,静载荷工况下双刚圈航空轮胎的径向刚度显著提高,纵向刚度略有下降;制动工况下双刚圈航空轮胎胎面等效应力以及径向和纵向接触压力分布规律均明显较优。双刚圈航空轮胎的承载能力、接地性能和制动性能均优于传统航空轮胎,其中外刚圈轴向长度适中的双刚圈航空轮胎的综合性能最优。     

子午线轮胎耐磨性能影响因素分析

建立195／60R14子午线轮胎三维非线性有限元模型．分析子午线轮胎耐磨性能的影响因素。结果表明．随着载荷的增大，轮胎接地区域摩擦力的分布由内大外小逐渐变为外大内小．最大摩擦力发生在胎肩部位；随着带束层帘线角度的增大，最大摩擦力先减小后增大．静态接地时摩擦力呈对称分布；相同载荷下，充气压力增大．最大摩擦力增大，导致胎冠中心部位提前磨损．充气压力过小．易产生“桥式效应”．造成胎面磨耗不均匀。     

带束层参数对子午线轮胎胎面磨耗性能的影响

借助正交设计方法确定了数值实验方案,并利用ABAQUS软件建立了11.00R20载重子午线轮胎的有限元模型,讨论了带束层角度和模量对胎面磨耗性能的影响。结果表明：随着带束层角度的增大,带束层受力和子午线轮胎的箍紧系数均会下降,垂直负荷下的下沉量变大,轮胎径向刚度降低;胎面接地区压力分布均匀化程度提高,相同行驶里程下的胎面磨耗量下降。另外,带束层的模量对胎面磨耗性能的影响比较小。     

带束层帘线对载重子午线轮胎胎面耐磨性能的影响

利用ABAQUS软件建立11.00R20载重子午线轮胎的有限元模型,并借助正交试验设计法确定数值试验方案,分析带束层帘线角度和模量对胎面耐磨性能的影响。结果表明:带束层帘线模量对胎面耐磨性能的影响较小;带束层帘线角度增大,带束层受力和子午线轮胎的箍紧系数均下降,垂直负荷下的下沉量变大,轮胎径向刚度降低;胎面接地区压力分布均匀化程度提高,相同行驶里程下的胎面磨耗量下降。     

加强层插入包对工程机械子午线轮胎力学性能的影响

采用数值仿真分析技术对13.00R25工程机械子午线轮胎进行了结构设计优化,重点研究胎圈、胎侧部位加强层插入包对轮胎承载性能的影响。结果表明:3种方案轮胎充气后的外直径和断面宽增幅相差不大,其中方案3增幅最大;在充气压力为950kPa、加载负荷为8 500kg时,3种方案轮胎的接地印痕相差不大,但方案2胎面冠部到胎肩所受的应力较为均匀,其对应的垂直载荷最大。在胎侧部位增设锦纶加强层插入包,可使轮胎胎面冠部受力更加均匀,提高轮胎的耐磨性能,同时增大了胎侧部位刚性,延长了轮胎的使用寿命。     

胎面与胎体间接触特性对轮胎滚动阻力影响的研究

以205/55R16轿车子午线轮胎为例,建立轮胎三维有限元模型,对于同一胎体设计不同的胎面花纹,并采用主成分回归法建立轮胎滚动阻力和胎面与胎体间接触特性参数的线性回归方程,研究不同花纹胎面与胎体间接触特性参数对轮胎滚动阻力的影响。结果表明,第二长轴长度因数、第三长轴长度因数、接触因数和接触形状因数对轮胎滚动阻力影响较大,平均接触压力、第二长轴长度、第三长轴长度和接触长轴长度次之,最大接触压力和接触面积较小。     

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。     

轮胎纵向和横向刚性测试影响因素分析

分析轮胎纵向和横向刚性测试结果的影响因素.结果表明,随着充气压力和轮辋宽度的增大,轮胎纵向和横向刚性增大;随着轮胎高宽比的增大,轮胎纵向和横向刚性减小;随着负荷、接触面粗糙度及滑台移动速度的增大,轮胎滑脱时所受的最大力值增大.     

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。     

基于Adina的三维滚动轮胎的非线性力学场分析

基于Adina有限元分析软件,考虑轮胎的材料非线性、几何非线性和接触非线性等复杂的力学特点,建立205/75R15轿车子午线轮胎的三维轴对称有限元分析模型,分析轮胎在离心力作用下的应力/应变场、接触及变形情况.结果表明,滚动轮胎在Y方向的最大位移出现在胎面中部;最大第1主应力出现在钢丝圈与胎体过渡的帘布层处;接地摩擦应力主要集中在胎面处.     

受力轮胎花纹块与胎体变形量测试系统的研究

开发了一种测量在径向力、切向力和侧向力作用下轮胎胎面花纹块变形量和胎体变形量等参数的试验系统。该系统可以在不同条件下进行如下参数的测量 :轮胎胎面花纹块变形量、胎体变形量、轮胎的接地印迹、轮胎下沉量及滚动半径、轮胎与路面的摩擦因数、轮胎径向刚度、侧向刚度和切向及扭转刚度等。该系统为汽车的动态仿真提供更接近实际的轮胎模型及参数数据 ;可以验证轮胎有限元计算结果的精度和误差 ;为轮胎的振动与噪声仿真计算与分析提供了理论依据。重要的是可以通过该系统研究轮胎结构参数与轮胎各种性能的关系 ,以缩短新产品的开发周期。     

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。     

载重轮胎胎面脱层故障分析方法研究

研究载重轮胎胎面脱层故障的分析方法。造成载重轮胎胎面脱层故障的原因分为外因和内因。外因主要包括轮胎使用时的充气压力、负荷、车速和路面情况,内因主要包括轮胎产品设计和制造工艺。轮胎故障分析应从外因和内因两方面着手,进行轮胎的使用条件调查及轮胎解剖分析,从而正确判断胎面脱层轮胎的故障原因,为赔偿方确定及产品改进提供依据。     

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。     

基于ABAQUS的轮胎滑水仿真分析

通过SolidWorks建立12种花纹轮胎的三维模型,导入ABAQUS中生成有限元模型,然后使用ABAQUS CEL方法进行轮胎滑水仿真分析,对不同类型花纹轮胎的滑水性能分别进行比较。结果表明:对于横沟花纹轮胎,采用带有倾斜的横向沟槽花纹有利于轮胎排水;对于纵沟花纹轮胎,纵沟条数越多,滑水性能越好,无弯折花纹沟轮胎的滑水性能较好;对于混合花纹轮胎,纵沟为无弯折花纹沟、横沟为斜横沟且纵横相连的花纹可明显优化轮胎的滑水性能。