計(jì)及胎面花紋影響的輪胎側(cè)偏顯式有限元分析.pdf

1、胎面花紋是輪胎的重要參數(shù)之一，它對(duì)輪胎的行駛性能和使用壽命有著直接的影響。在傳統(tǒng)的輪胎生產(chǎn)中，檢驗(yàn)新的花紋設(shè)計(jì)方案是否合理，需要手工雕刻技術(shù)獲得樣品胎，并需要做大量的試驗(yàn)。20世紀(jì)70年代以來，有限元分析方法在輪胎工程中得到了廣泛的應(yīng)用。由于輪胎花紋的復(fù)雜性，使得本來就已十分復(fù)雜的輪胎結(jié)構(gòu)分析更為困難，早期的輪胎有限元分析均是忽略復(fù)雜胎面花紋的。近十年來已經(jīng)開始計(jì)及復(fù)雜胎面花紋影響的輪胎有限元分析，但是對(duì)于輪胎復(fù)雜工況的相關(guān)建模和分析技

2、術(shù)仍有不足，本文針對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了一些初步的研究。 以205/55R16半鋼子午線輪胎為參考輪胎，利用組合類保角映射簇建模法構(gòu)建了不同胎面花紋的一系列輪胎有限元模型，得到了完全的、較高質(zhì)量的六面體網(wǎng)格，并形成了花紋輪胎側(cè)偏滾動(dòng)工況的先隱式后顯式算法的求解策略。計(jì)算結(jié)果表明，本文采用的有限元模型和求解策略是有效的，將數(shù)值振蕩控制在了一個(gè)較低的水平。 在此基礎(chǔ)上，考察了胎面花紋對(duì)輪胎側(cè)偏特性的影響。結(jié)果表明，與光面輪胎相比，

3、花紋輪胎的側(cè)偏剛度與回正剛度有明顯減??；不同花紋輪胎之間的側(cè)偏剛度與回正剛度差別很??；非對(duì)稱花紋輪胎的殘余側(cè)向力和殘余回正力矩與其他花紋輪胎相比有明顯減小。 考察了胎面花紋對(duì)輪胎側(cè)偏接地性能的影響。結(jié)果表明，與光面輪胎相比，花紋輪胎的接地印痕形狀基本沒有改變，仍接近橢圓形，接地壓力分布仍基本關(guān)于輪胎中分面和180°截面對(duì)稱，但是接地壓力的數(shù)值明顯增大；在側(cè)偏工況下花紋輪胎的接地印痕形狀發(fā)生了明顯的改變，接地區(qū)域向胎肩部移動(dòng)，同時(shí)