基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎关键技术及创新点

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6.50-16 12PR轻型载重斜交轮胎的优化设计

6.50-16 12PR轻型载重斜交轮胎的优化设计
冯秀兰;安丰永
【期刊名称】《轮胎工业》
【年(卷),期】2012(32)4
【摘要】介绍6.50-16 12PR轻型载重斜交轮胎的优化设计.结构设计:轮胎外直径由736 mm增大到750mm,轮胎断面宽由165mm减小到162mm,行驶面宽度由142 mm减小到138mm,行驶面弧度高由10 mm减小到7 mm,断面水平轴位置(H1/H2) 0.849 5,花纹沟宽度由7 mm减小到6 mm,花纹周节数40,花纹饱和度76.2％.施工设计:胎面采用两方三块结构,胎体采用4层1870dtex/2V1和2层1870dtex/2V2锦纶6浸胶帘布,缓冲层采用2层930dtex/2V3锦纶6浸胶帘布,采用半芯轮式成型机成型,硫化机硫化.成品性能试验结果表明,成品轮胎充气外缘尺寸、强度性能、耐久性能和速度性能均符合国家标准要求.
【总页数】4页(P215-218)
【作者】冯秀兰;安丰永
【作者单位】双星中原轮胎有限公司,河南汝南463300;双星中原轮胎有限公司,河南汝南463300
【正文语种】中文
【中图分类】U463.341+.3
【相关文献】
1.6.50R16LT 12PR全钢轻型载重子午线轮胎的设计 [J], 张明香
2.7.00-1512PR轻型载重斜交轮胎的优化设计 [J], 花迎春;于信伟;尚文艺;许新安
3.10.00-20 12PR雪泥花纹载重斜交轮胎的设计 [J], 阳华;宋卫
4.6.50-16 12PR增强型轻型载重轮胎设计 [J], 黄华龙
5.6.50-16 12PR轻型载重轮胎的设计改进 [J], 李成民;宋耀武
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基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎关键技术及创新点

基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎关键技术及创新点近年来，随着人们对安全性能的要求越来越高，轮胎的防滑性能也逐渐成为了人们关注的焦点。

基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎应运而生，成为了目前市场上备受欢迎的一种轮胎类型。

那么，这种轮胎的关键技术及创新点是什么呢？首先，我们来了解一下仿生学胎面花纹结构。

仿生学是一门研究生物学和工程学之间相互联系的学科，它将生物体的结构和功能应用到工程领域中。

在轮胎中，仿生学胎面花纹结构就是将动物或植物的皮肤、鳞片等结构应用到轮胎中，从而提高轮胎的防滑性能。

这种结构不仅可以增加轮胎的摩擦力，还可以提高轮胎的耐磨性和降低油耗。

其次，基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎的关键技术主要包括以下几个方面：1. 花纹设计技术。

轮胎的花纹设计是影响轮胎性能的关键因素之一。

基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎在花纹设计上采用了仿生学原理，通过模拟自然界中动物或植物的皮肤、鳞片等结构，设计出了一种具有更好防滑性能的花纹。

2. 材料选择技术。

轮胎材料的选择对轮胎性能有着至关重要的影响。

基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎采用了新型高分子材料，具有更好的耐磨性和抗老化性能。

3. 制造工艺技术。

制造工艺是保证轮胎质量的重要环节。

基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎采用了先进的制造工艺，保证了轮胎质量和性能稳定。

此外，基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎还具有以下几个创新点：1. 花纹深度可调节。

该轮胎采用可调节花纹深度设计，可以根据不同路况和使用环境进行调整，提高了轮胎的适应性和安全性。

2. 轻量化设计。

该轮胎采用轻量化设计，减少了轮胎自身重量，降低了车辆油耗和排放。

3. 声波降噪技术。

该轮胎采用声波降噪技术，降低了车辆行驶时产生的噪音，提高了行车舒适性。

总之，基于仿生学胎面花纹结构的防滑轻型载重轮胎在提高车辆安全性能、降低油耗和排放、提高行车舒适性等方面具有显著优势，是一种非常值得推广应用的新型轮胎。

轻型载重轮胎高速

第 4 期刘　坤等．轻型载重轮胎高速/耐久性能的提升209轻型载重轮胎高速/耐久性能的提升刘　坤，王　君，罗宝玉，王朝华，刘文国（青岛双星轮胎工业有限公司，山东青岛266555）摘要：介绍轮胎高速/耐久性能试验的测试原理和方法，分析轻型载重轮胎常见失效模式及不同部位的受力，提出提升轮胎高速/耐久性能的措施。

高速性能和耐久性能试验中轮胎失效模式较为相似，但高速性能试验轮胎失效部位较多体现在胎肩，而耐久性能试验轮胎失效部位较多体现在胎圈。

合理的外轮廓与材料分布有利于轻型载重轮胎保持较好的高速/耐久性能，胎面/胎侧薄层化以及帘布层覆胶厚度增大等可有效提升轮胎高速性能；采取2层胎体帘布反包、使用低硬度三角胶、贴增粘补强胶片以及使用覆胶厚度大的胎体帘布等措施均有利于提高轮胎耐久性能。

关键词：轻型载重轮胎；高速性能；耐久性能；道路测试中图分类号：TQ336.1 文章编号：1006-8171（2024）04-0209-05文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2024.04.0209高速/耐久性能试验是轻型载重轮胎新产品开发过程中必须要进行的基础试验，广义上包括室内高速性能和耐久性能试验以及室外高速环道和综合耐久性能道路试验。

室内高速性能和耐久性能试验是轮胎新产品设计完成后必须要做的法规试验项目，也是为保证量产轮胎产品质量稳定性而定期进行例查的试验项目[1-5]。

轮胎高速性能和耐久性能必须满足相应国家标准和企业标准要求，通常企业标准要求高于国家标准要求。

此外，原则上同一胎面花纹和配方的轮胎小批量投入市场时，其中至少1个规格轮胎需要安装在相关车辆上按照相关标准规定的负荷、充气压力和行驶速度，在综合强化路况下进行路试验证。

一般投入市场的轮胎产品已经通过了室内外高速性能和耐久性能试验验证，但实际使用过程中载重汽车存在高承载条件下使用情况，受此影响，车辆行驶过程中经常发生轮胎生热鼓包、胎侧脱层、胎冠脱层和肩空等问题。

低滚阻低噪音仿生轮胎开发与应用

低滚阻低噪音仿生轮胎开发与应用徐晓翠向春东李贞延张俊伟罗建刚唐德全四川海大橡胶集团有限公司应用技术APPLIED TECHNOLOGY植物叶片易排水和破水膜的特点，将普通轮胎的被动排水变革为制动时的“主动破坏水膜”，使其产生比现有轮胎更合理的制动应力，明显缩短车辆制动距离并保证车辆在湿滑路面上的操控性能。

利用3D 激光扫描仪确定标杆轮胎轮廓曲线，逆向拟合轮廓设计。

利用有限元分析，并结合刚度及压力毯等实验结果，以期实现各项性能的平衡和提升。

一、轮胎设计1.轮廓优化和结构设计在进行广泛市场调查研究的基础上，根据社会需求和市场的需要，结合公司现有产品，重点面向北美市场，同时兼顾配套和替换市场，从项目起始时间开始着手对低滚阻低噪音仿生轮胎205/55R16、215/55R18、235/45ZR18、235/50R19、255/55R20等20多个规格品种进行研制。

利用HSCAN771型手持式3D 激光扫描仪对轮胎进行非接触式扫描，将扫描结果导入后处理软件Geomagic Control 中进行处理，获得所需轮廓的点云数据。

处理过程见图1，对比标杆轮胎和现有产品的轮廓曲线见图2，同时结合现有设计轮廓，逆向拟合轮廓曲线，优化轮廓曲线设计。

优化应用RCOT 理论进行轮胎内、外轮廓曲线设计，运用有限元分析法实施量化分析与设计，实现了轮胎动态下变形的最合理化，提高了轮胎的高速安全性及操控性。

采用多曲率行驶面设计，与轮胎花纹良好结合，在保证轮胎高抓着力的条件下有效降低了噪音。

利用有限元分析和边界元方法对轮胎结构建立精确的数学模型，对轮胎轮廓曲线对应的应力分布情况进行计算机模拟分析，并加以改进，见图3。

2.胎面花纹胎面花纹直接影响轮胎的牵引制动性能、耐磨性能、滚动阻力、噪声和抗湿滑性能等。

本次设计仿生轮胎为UHP 轮胎，对轮胎的高速转弯、抓地力、制动力和操控安全等性能要求较高。

采用新开发的HD937花纹，周向4条主沟设计保证了排水性能；花纹形式模仿双子叶兰科植物墨兰的叶片形状，将普通轮胎的被动排水变革为制动时的“主动破坏水膜”，从而明显提高车辆在湿滑路面的操控性能；中间连续的纵向花纹块设计，增加了花纹块的整体刚性，具有高纵向硬度，行驶和制动时能减少花纹块变形，提供优秀的刹车性能，并有效降低滚动阻力；外侧肩部采用大花纹块设计，当车辆高速变道或过弯时，确保车辆的操控安全性；内侧的胎肩加强筋设计，能增加花纹块的刚性，确保轮胎具有更好的操控性能。

载重汽车轮胎胎面花纹[发明专利]

专利名称：载重汽车轮胎胎面花纹专利类型：发明专利
发明人：权艳,孔令夫,万波
申请号：CN200910221376.4
申请日：20091108
公开号：CN102248865A
公开日：
20111123
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种汽车轮胎结构，尤其涉及一种载重汽车轮胎的胎面花纹结构。

本发明的载重汽车轮胎胎面花纹，包括中央花纹块、胎肩花纹块，中央花纹块为横向花纹块，相邻的两中央花纹块之间通过中央横向花纹沟间隔；胎肩花纹块位于中央花纹块的左右两侧，相邻的两胎肩花纹块之间通过胎肩横向花纹沟间隔，胎肩横向花纹沟与中央横向花纹沟连通；胎肩花纹块与中央花纹块之间通过纵向花纹沟间隔，纵向花纹沟与中央横向花纹沟连通。

本轮胎的胎面采用混合花纹，具有足够的制动力和良好的操纵性能，且外形美观大方。

申请人：青岛黄海橡胶股份有限公司
地址：266041 山东省青岛市李沧区沧安路1号
国籍：CN
代理机构：青岛发思特专利商标代理有限公司
代理人：巩同海
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仿生学在汽车上的应用

很多生物在自然界严酷的环境中得以生存和繁衍，皆是因为其自身有某种特殊功能而成为食物链中的某一环节，才没有在物竞天择的自然环境中灭绝。生物所具有的这些功能对于人类来讲都有着借鉴意义，人们对其进行观察、研究和模仿，从而产生了仿生学，主要包括功能仿生、形态仿生和色彩仿生。
仿生学与汽车
信息时代，汽车已成为生活中不可缺少的交通工具，人们对它的要求也越来越高，尤其是在造型方面，汽车的艺术造型不仅能体现汽车卓越的性能．还能满足人们的审美要求。并且汽车的其他装置的仿生设计可以进一步提高汽车各方面的性能，例如仿生学在汽车轮胎和车漆上运用可以坚守阻力，保证汽车的高速运行。现代社会的激烈竞争也带给人们高负荷的工作生活状态，基于以上情况，富有亲切感、温存感的仿生产品开始进入人们的视野，融合大自然气息的产品成为人们生活的需求。于是，仿生也登上了汽车设计的舞台。[2]
THANKS
形态仿生设计可以采用具像仿生和抽象仿生2种方法，将生物体的整体或局部通过提炼、夸张、减弱、变化、归纳等手法的处理，在不丢弃“形的同时更要生动、形象、概括地传递“神”。
仿生学在汽车造型设计的应用
功能仿生是指通过研究生物体和自然界物质存在的功能原理，并
使用这种原理去改变现有的或者是建造新的技术系统，以促进产品的更新换代或新产品的开发。人们通过功能的仿生设计，便捷地实现许多原来不可能实现的目标。功能仿生的设计手法让我们更清晰地认识世界，进而合理地改造世界。虽然仿生学研究的历史并不长，但功能的实践却有着悠久的历史。相传我国古代的木牛流马，就是诸葛亮为了解决几十万大军的粮草运输问题而模仿牛马的运输功能设计的。古人模仿自然进行功能仿生时，更多的是依靠日常观察和反复试验，以及凭借自己的经验进行判断，又经过长期的实践检验才能获得最终的功能仿生产品。这样的仿生虽然也有效果，但缺乏理论依据，容易产生隐患，并且需要较长时间来对产品进行实践检验，因此人们没能在更大范围和更深层面上获得更多仿生产品。

复合花纹轮胎模具花纹圈加工工艺分析与优化

科技创新
2014 年第 4 期
科技创新与应用
提高 Nano-SiC 薄膜的转化效率分析
陈旭涛张秀霞姜涛李文锦付小园吴晓雨彭静
宁夏银川 750021 ）（北方民族大学电气信息工程学院，
摘要：为了最大限度地接受太阳光，充分发挥太阳能电板的光电转换性能，太阳能电板一般安装在室外房顶或空旷处，因此，其表面易附着大气中的杂物、灰尘和腐蚀物质。这些污物严重影响其光电转换效率，降低使用性能，甚至损坏器件，造成巨大损失。针对这些问题，并提出了一些改进方法。利用纳米材料的自清洁和高透过率性能对太阳能电池窗口表面进行修饰，该方法用易于工业化生产的丝网印刷法在太阳能电板窗口表面制备具有自清洁能力和高透过率的纳米 SiC 薄膜。关键词：太阳能电板；转换效率；纳米 SiC 薄膜
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由表 1 可以看出，机械加工与电火花加工两种工艺优势互补，可在工艺制定中综合分析考虑，将两种工艺结合，合理分配整个工艺过程的配比，以达到花纹块加工高效、高质量的目的。 3 复合花纹轮胎模具花纹块加工工艺优化对于复合花纹轮胎模具，因其花纹结构及尺寸不同，全部采用电火花加工工艺，加工余量太大导致效率低下，成本上升；单一采用三轴联动数控铣削，后期必须进行钳工休整，因人员技术、素质及设备的差异，很难保证加工精度。结合生产实际情况，本文对复合花纹轮胎模花纹块的传统单一加工工艺进行了优化，提出可行性优化方案，并进行了生产验证。结果表明：高速铣削与电火花加工相结合工艺方案不但能精确保
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科技创新
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u (t) i(t) dt
1-上盖； 2-T 型滑块； 3-吊环； 4-中模套； 5-导向条； 6-弓形座； 7-底板； 8-花纹块； 9-下胎侧板； 10-上胎侧板图 2 子午线复合花纹轮胎活络模具

轮胎设计中的仿生学

龙源期刊网
轮胎设计中的仿生学
作者：辛参
来源：《发明与创新(综合版)》2005年第03期
轮胎对汽车的重要性不言而喻，轮胎设计师们已经开始了对动物起动原理的探究，以期设计出更安全、更优质的轮胎。

为了保持运动中的稳定性、安全性、准确度和灵敏度，各种动物都有自己的高招，新近推出的轮胎中就有不少是仿生学作品。

猫在跑动时，身体会变得窄小，而在跳跃时四肢的指垫会舒展开以保证安全着地。

蜘蛛结网时，丝线是从四周向中心走，如此一来就能固定蛛网结构，另外，环绕分布的蛛丝不仅能用来捕食，也能增加整张网的稳定性。

生活在南美洲的树蛙，四肢前部表面呈六角形，这种体态使它的动作更加安全。

这些都是轮胎设计师正在研究并希望运用到实践中去的生物特性。

一种仿生机构防爆自行车轮胎及其制备方法[发明专利]

专利名称：一种仿生机构防爆自行车轮胎及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：毛春昱,周广文,刘锋,徐子安
申请号：CN202011159397.0
申请日：20201026
公开号：CN112223958A
公开日：
20210115
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种仿生机构防爆自行车轮胎及其制备方法，属于轮胎制备技术领域。

本发明针对现有免充气轮胎存在耐磨性能差、成本高、耐候性差的问题。

本发明包括由外向内依次布置的外侧高耐磨橡胶层、轻质发泡橡胶层和内侧高耐磨橡胶层，外侧高耐磨橡胶层上分布有花纹，轻质发泡橡胶层的外侧延伸至所述花纹中；所述外侧高耐磨橡胶层、轻质发泡橡胶层和内侧高耐磨橡胶层同轴布置，轻质发泡橡胶层上均匀分布有若干内部中空的柱体结构，所述柱体结构的轴线与轮胎的轴线平行；本发明具有防爆、免充气、质量小、耐磨、低滚动阻力的优点。

申请人：吉林工程技术师范学院
地址：130052 吉林省长春市宽城区凯旋路3050号
国籍：CN
代理机构：北京中济纬天专利代理有限公司
代理人：杨红娟
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提升轮胎抗滑水性能的仿生方法

提升轮胎抗滑水性能的仿生方法水
周海超梁晨杨建王国林薛开鑫
镇江２１２０１３）（江苏大学汽车与交通工程学院
摘要：提高花纹沟排水能力是提升轮胎抗滑水性能的主要途径之一，借鉴仿生学理念，将凹坑形仿生非光滑结构引入花纹沟，探索研究通过降低花纹沟流体阻力提高花纹沟排水能力的仿生方法。以轮胎接地区单个花纹沟作为研究对象，在沟底布置凹
ｂｙｈｅｔｂｉｏｎｉｃｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅｐｉｔｂｉｏｎｉｃｎｏｎ－ｓｍｏｏｈｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏｔｉｒｅｒｏｇｏｖｅｎｄａｂｉｏｎｉｃｍｅｈｏｔｄｆｏｒｅｈａｎｎｃｅｒｏｇｏｖｅ
ｂｉｏｎｉｃｎｏｎ－ｓｍｏｏｈｔｓｔｍｃｔｕｒｅｉｓａｒｒｎｇａｅｄｏｎｈｅｔｂｏＲｏｍｏｆｔｉｒｅｇｒｏｏｖｅ．Ｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｌｆｕｉｄｄｎａｙｍｉｃｓ（ＣＦＤ）ａｎｄｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ
ｒａｄｉｎａｇｅａｂｉｌｉｙｔｂｙｒｅｄｕｃｉｎｇｌｆｕｉｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅｓｉｎｇｌｅｔｉｒｅｇｒｏｏｖｅｏｆｃｏｎｔａｃｔａｒｅａｉｓｅｘｔｒａｃｔｅｄｏｒｆａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｐｉｔ