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。     

基于CFD技术的子午线轮胎滚动工况的流场分析

从计算流体动力学的角度,以12.00R20全钢载重子午线轮胎在速度70km·h-1下的滚动工况为研究对象,通过Abaqus有限元分析,将模型的速度及形变变化信息经C语言程序处理后重划网格,最后经Fluent的UDF自定义函数导入,并进行流体动力学分析。Fluent中的流场分析拆分为多个时刻,中间以插值的形式进行衔接,从而进行轮胎逐步滚动的流体动力学模拟,得到轮胎滚动时的流场,研究轮胎花纹块对气动阻力系数和流场压强的影响。结果表明,带复杂花纹轮胎的气动阻力系数较大,且出现湍流现象,流场压强明显增大。     

基于有限元方法的轮胎花纹主沟排水特性研究

通过试验设计法和有限元分析,结合Abaqus软件对轮胎建模进行花纹湿地排水仿真分析,研究直行和转向两种行驶条件下轮胎花纹主沟宽度和主沟位置分布对排水特性的影响规律及显著性。结果表明：在直行滑水和转向滑水行驶条件下,主沟宽度的影响均比主沟位置分布的影响显著;胎肩主沟宽度大于中心主沟宽度、主沟趋向胎肩分布,抗直行滑水性能较好;中心主沟宽度大于肩部主沟宽度、主沟趋向中心分布,抗转向滑水性能较好。     

三维轮胎静态接地特性的数值分析研究

利用ANSYS软件建立轮胎三维有限元模型，数值分析了轮胎在不同气压下接地特性的变化规律，分析结果与已有的实验结果基本一致，对指导轮胎外轮廓设计、实现轮胎接地面内应力均匀分布具有一定的参考意义。     

轮胎的有限元分析

计算机模拟模型法正在对轮胎的设计与开发进行革命。有限元分析法方面的新技术,例如ＬＳ－ＤＹＮＡ,不但可满足汽车制造商们日益增加的对整车模型工艺过程详尽资料的需求,而且可缩短传统制取样胎及试验开发的周期,从而能尽快地将产品投放到市场上。     

不同流固耦合方法进行轮胎滑水性能仿真研究的对比分析

对比不同流固耦合方法对轮胎滑水性能进行仿真分析的结果。在Workbench平台中分别采用单向、双向流固耦合方法,对轮胎滑水模型在相同工况下的胎面动水压力分布和轮胎变形进行计算,并将两种方法仿真预测的临界滑水速度与经验公式计算值进行比对。结果表明,相对于单向流固耦合方法,双向流固耦合方法计算的相同时刻的动水压力峰值和轮胎变形量峰值较低,压力分布更均匀,临界滑水速度精确度较高,表明双向流固耦合方法更适用于轮胎滑水性能仿真研究。     

轮胎滑水与抗湿滑性能的关联及其影响因素研究

为研究轮胎滑水与抗湿滑性能的关联及其影响因素,设计了3种试验方案：对比标准新轮胎和磨损轮胎在水膜厚度1和8 mm的路面上在不同车速区间制动性能的变化,对比不同胎面硬度轮胎在10～30 ℃下的滑水性能,分析车辆在牵引力控制系统（TCS）打开/关闭状况下滑移率随试验车速的变化。结果表明：当试验车速大于轮胎滑水车速时,轮胎抗湿滑性能较差,受水漂影响严重;当试验车速小于轮胎滑水车速时,轮胎抗湿滑性能较好;随着胎面硬度的增大,轮胎滑水车速度呈近似线性增大;在车辆TCS打开状况下,轮胎滑移率可控制在较低数值区间,不会发生完全水漂现象。     

不同花纹轮胎水滑特性分析

以205/55R16子午线轮胎为研究对象,选用Abaqus软件建立轮胎有限元模型,采用先隐式后显式的方法对5种花纹轮胎进行水滑特性分析。结果表明:基于欧拉-拉格朗日方法(CEL)的轮胎滚动模型可实现轮胎花纹排水的流-固耦合仿真,可较好地预测轮胎行驶时的水流印痕;5种花纹轮胎排水能力由大到小的顺序为纵向沟槽花纹轮胎、正向V形花纹轮胎、反向V形花纹轮胎、纵向S形花纹轮胎、横向S形花纹轮胎;随着轮胎行驶速度的增大,轮胎与路面的接触区从完全接触区向完全上浮区转变。     

轮胎离合器中轮胎结构的非线性有限元分析

采用MARC软件建立轮胎离合器中轮胎的轴对称非线性有限元模型,对轮胎变形、应力分布及影响传扭性能的因素进行分析.从应力分布及轮胎抱紧摩擦瓦块时的接触宽度和接触压力等方面考察了几何外形、帘线角度和密度及帘线层数等结构要素对轮胎性能的影响.结果表明,轮胎的结构参数设计应使帘布层逐渐张紧,束缚、变形处于适中的过渡状态,避免束缚过弱或过强.     

轮胎接地反力分析

采用轮胎结构有限元分析方法计算出不同静态下沉量的轮胎接地反力分布,并与实际测试结果进行比较。结果表明,轮胎接地反力分布趋势的计算结果与实际８测试结果一致的;下沉量较小时,轮胎接地反力分布曲线吴抛物线形,下沉量较大时,接地反力分布曲线近似马鞍形。     

复杂花纹子午线轮胎水滑特性仿真研究

基于LS-DYNA非线性有限元分析软件,建立具有复杂胎面花纹的175/65R14子午线轮胎三维有限元模型.通过轮胎径向刚度试验验证所建轮胎有限元模型的有效性,并在此基础上构造轮胎水滑仿真分析模型.使用ALE算法处理轮胎与水流间的流固耦合关系,仿真分析轮胎从静止到水滑现象产生的全过程,获得的轮胎临界水滑速度与经验公式的计算结果具有较好的一致性.3种不同花纹轮胎水滑速度仿真结果在趋势上与预期一致,进一步说明了有限元方法对轮胎水滑特性仿真评价的有效性.     

轮胎力和力矩建模、试验与仿真（续完）

（接上期） 5汽车轮胎力和力矩试验 汽车轮胎六分试验是进行轮胎结构设计和车辆性能优化的常规步骤[1]。尽管测试设备的成本高昂,但试验手段目前依然是整车研究开发应用最为直接的方法。此外由前面对轮胎一车辆建模的相关讨论可知,试验手段对各种轮胎模型的参数确定也具有至关重要的作用。     

免充气轮胎与子午线轮胎有限元分析对比*

通过ABAQUS建立特殊结构的免充气轮胎有限元模型,对其静态加载和侧倾工况下进行了模拟,并将计算结果与同规格11.00R20载重子午线轮胎的实测数据作对比分析。研究表明：静载工况下,两者的静刚度曲线基本吻合,下沉量和接地面积接近,免充气胎最大接地压力较小;侧倾工况下,两者的接地面积和静刚度曲线的变化趋势接近。表明该免充气轮胎可以达到同规格子午线轮胎的性能要求。     

子午线轮胎成型过程有限元仿真分析

利用ABAQUS软件对12.00R20全钢载重子午线轮胎的成型过程进行有限元模拟。采用Marlow模型模拟生胶的力学性能,Rebar单元模拟钢丝帘线对橡胶的加强作用,解析刚体模拟成型机的主毂和辅助毂,分析轮胎成型过程中橡胶部件的贴合工艺和胎坯的成型过程。结果表明,模拟结果与理论设计轮胎结构具有良好的一致性,可以为生产工艺设计提供指导。     

子午斜交轮胎力学性能有限元分析

提出一种新型子午斜交轮胎结构,即将子午线轮胎胎侧部位的胎体帘线子午结构改为斜交结构,并利用有限元模型对子午斜交轮胎和子午线轮胎的特性进行对比分析.结果表明:与子午线轮胎相比,子午斜交轮胎的径向刚度较高;胎侧应变能密度分布较连续且相对均匀,且最大应变能较低;胎面横向接地压力分布较均匀、尤其是胎肩处的应力集中区域较小,接地印痕形状近似椭圆形;带束层边缘的剪切应变峰值较小.     

数值仿真技术在轮胎硫化定型工艺中的应用

以有限元分析软件Abaqus为仿真计算平台,开发了一整套进行胶囊硫化变形行为的仿真分析方法,模拟胶囊从收囊筒到充气定型的整个过程,就定型压力等工艺参数对定型效果的影响进行仿真分析和对比。结果表明,定型压力及上压盘的定型高度和直径等对定型效果影响明显,证明仿真分析结果与实际情况符合较好。     

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Abaqus的复杂花纹子午线轮胎侧偏特性研究

基于Abaqus有限元分析软件,建立全钢载重子午线轮胎有限元模型,并对其进行结构静力分析以及不同工况下的稳态分析.结果表明:轮胎充气后,主要变形发生在胎侧部位和胎冠中部,充气轮胎静负荷接地区域变形较大,且接地中心位移最大;制动与驱动工况下,轮胎的接地印痕关于接地中心呈现出不对称性,接地压力分布极不均匀;自由滚动工况下,接地印痕基本关于接地中心对称,接地压力分布较均匀,制动和驱动工况下的接地压力最大值远高于自由滚动工况;侧偏工况下,正侧偏角分别使接地区域以及出现接地压力最大值的位置向左移动.     

基于有限元分析的轮胎胎圈耐久性能优化

以新开发的175/70R14半钢子午线轮胎为研究对象,针对胎体帘布反包端点裂口问题建立有限元仿真模型。根据有限元分析结果提出增大胎体帘布反包端点高度的改进措施。结果表明,增大胎体帘布反包高度能够有效改善胎圈裂口现象,提高胎圈耐久性能;有限元分析结果与试验结果有很好的一致性。