基于ADINA的輪胎滾動阻力的有限元分析.pdf

1、在能源日益減少而人們對能源的需求不斷增長的今天，提高燃油經(jīng)濟性和降低輪胎在行駛過程中的能量損失是輪胎設計中的重大課題，研究輪胎在滾動狀態(tài)下的滾動阻力對輪胎設計有著重要意義。
　　本文首先闡述了輪胎滾動摩擦的原理和輪胎滾動阻力的發(fā)生機理。在此基礎上，使用有限元數(shù)值分析軟件ADINA建立一種在輪胎滾動狀態(tài)下，求解輪胎的滾動阻力數(shù)值的方法，并參照國標GB/T18861-2012中的滾動阻力實驗模型建立起輪胎的滾動分析模型，對12.00R

2、2016PR全鋼載重子午線輪胎進行了滾動模擬有限元分析。進而提出優(yōu)化輪胎結構和減小滾動阻力的方法。
　　對輪胎滾動進行有限元分析時考慮了輪胎材料的本構非線性關系;考慮了輪胎在大變形下，位移和應變的非線性關系;考慮了輪胎和接觸體的摩擦作用使得邊界條件隨載荷的加載而發(fā)生不可恢復的變化;并在輪胎橡膠材料的選擇上，對比選用較為合理的Mooney-Rivlin橡膠材料本構模型。
　　在ADINA中建立輪胎的三維有限元模型。對輪胎進行不

3、同氣壓和不同載荷作用下輪胎靜載模擬分析和動態(tài)滾動模擬分析。查看在不同工況下輪胎的應力、變形、下沉量和滾動阻力。最后改變輪胎的帶束層的寬度，分析滾動阻力，得出最佳帶束層長度。
　　本文主要有三個特點，第一，使用了國標規(guī)定的輪胎分析系統(tǒng)和計算流程，這對于預測輪胎的滾動阻力的準確性有著重要的意義;第二，根據(jù)輪胎結構設計法則改變輪胎結構參數(shù)情況下進行有限元模擬分析;第三，使用ADINA軟件的命令流修改有限元分析模型，通過命令流能快速的建立

4、有限元分析模型，并能快速對有限元模型的參數(shù)進行修改以滿足輪胎在不同工況下的有限元分析。
　　本課題屬于山東省自然科學基金“輪胎滾動阻力的測試機理、方法與仿真研究(2013ZRB01123)”項目中有限元分析的部分，此項目還包括在某公司進行的輪胎的滾動阻力的試驗數(shù)據(jù)采集部分，將試驗所得數(shù)據(jù)與本文研究的數(shù)據(jù)對比，兩種數(shù)據(jù)的趨勢是相同的，數(shù)據(jù)顯示的結論主要有以下幾個方面，在一定的速度和充氣壓力下，滾動阻力及滾動阻力系數(shù)會隨載荷的增大而增