轮胎滚动水滑特性的流固耦合分析

借助ABAQUS软件,以P205/55R16子午线轮胎为例,完成了从隐式分析向显式分析的结果传递,实现了轮胎水滑仿真。结果表明,根据对水流浮力和行驶速度关系的比较,验证了所建立轮胎水滑的流固耦合模型的可靠性;楔形水膜的水压相较于周边偏高,行驶速度越快,楔形水膜处水压越大,越易发生水滑现象;楔形水膜上下流层流速不均,下层水流流速较慢,是水滑的主要诱因;临界水滑速度随着水膜厚度的增加而降低。     

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。     

炭黑聚集体填充橡胶的力学性能分析

采用Digimat软件建立5种不同炭黑聚集形态的多颗粒炭黑聚集体随机分布的三维代表体积单元(RVE)模型,研究橡胶形变、应力集中和炭黑聚集体形态对橡胶复合材料力学性能的影响。结果表明:RVE模型预测结果与试验数据吻合较好;在单轴拉伸的变形场下,炭黑聚集体形变较小,应力集中点主要位于炭黑聚集体与炭黑聚集体相接近的区域;当炭黑体积分数较小且颗粒处于相对理想分散状态下,采用接近三棱柱或二十面体形状的聚集体模型描述炭黑聚集体形态更能真实反映填充橡胶的力学行为。     

全地面起重机用工程机械轮胎不同特征路面力学性能分析

建立了全地面起重机用385/95R25工程机械轮胎带花纹轮胎有限元模型,在验证了模型准确性的基础上分析轮胎在不同特征路面（平面路、横向凸台和纵向凸台）上的力学性能。轮胎充气外缘尺寸和接地数据有限元仿真结果与实测结果一致,表明有限元模型准确、可靠。有限元仿真结果表明：胎肩部位的应力集中于2^# 带束层端点,应变极值也在此处,横向凸台条件下应力和应变较大;横向凸台条件下,1^# 带束层帘线张力明显增大,胎体帘线张力在凸台接触区域减小;纵向凸台条件下,1^# 带束层端点近纵向凸台的接触区域的帘线张力增大,胎体帘线张力变化不大;轮胎的包络刚度约为3 000 N·mm^-1 ;轮胎在破坏案例中的极限撕裂能为672 J,撕裂能指标对于配方设计有重要的参考意义。     

全路面起重机用385/95R25工程机械子午线轮胎的开发

介绍全路面起重机用385/95R25工程机械子午线轮胎的开发。结构设计：外直径　1 363 mm,断面宽　385 mm,行驶面宽度　310 mm,行驶面弧度高　11 mm,胎圈着合直径　630 mm,胎圈着合宽度　280 mm,断面水平轴位置（ H/₁/H/₂）　0.97,采用4条纵沟胎面花纹,胎冠中央为块状花纹,花纹深度　22 mm,花纹饱和度　66.2%,花纹周节数　54。施工设计：胎面由胎面胶和基部胶组成,3层带束层均采用3＋9＋15×0.22＋0.15NT钢丝帘线,胎体采用3＋9＋15×0.22＋0.15NT钢丝帘线,采用一次法成型机成型、单模蒸锅式硫化机硫化。成品性能试验结果表明,轮胎的充气外缘尺寸达到国家标准要求,耐久性能达到企业标准要求。     

起重机专用445/80R25 ETCRANE工程机械轮胎有限元优化设计及产品性能改善

针对高速场景下起重机轮胎胎肩脱层、生热问题，运用有限元分析方法建立纵向花纹445/80R25工程机械轮胎有限元分析模型，进行数值分析和优化及产品性能改善。通过对比分析原始方案轮胎刚性和接地数据的仿真结果与实测结果，验证有限元模型的准确性；优化胎肩部位材料分布，在此基础上采用不同带束层结构方案对胎肩部位受力进行有限元分析，优化带束层端点受力状态。结果表明：胎肩和胎里曲线优化后的B3带束层方案（1#—4#带束层宽度分别为165,103,138和123mm）轮胎胎肩部位受力状态最优，达到改善设计目标；B3方案轮胎的耐久性能比原始方案轮胎提升17%，接地印痕矩形率增大，耐磨性能提升；海外目标客户测试显示，B3方案轮胎早期行驶10000km无胎肩脱层问题，达到改善目标。