7.00R16轻型载重子午线轮胎结构有限元分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
法， 以保 证结 果 具 有 可 比性 。两方 案 轮 胎 二维 和 三维模 型 的单元 数 和节 点 数 如 表 １所 示 ， 中方 其 案 一 的二维 和三 维有 限元模 型 如 图 １所示 。
表 １ 两 方 案轮 胎 二 维 和 三维 模 型 单 元 数 和 节 点 数
关 键技 术 ， 以预测 在 各 种 工 况 下 所设 计 轮 胎 的 可 各 种力 学信 息 ， 对设 计 轮 胎 的性 能 和 质量 进 行 评 价 ， 此可 以在 设计 过 程 中对 设 计 方 案进 行 修 改 据 和优化 ， 脱和 克 服 以经 验 为 基 础 存 在 的设 计 及 摆
第 ８期
李 治 国 等 ． ． ０ ６轻 型 载 重 子 午 线 轮 胎 结 构 有 限元 分 析 ７ ０ Ｒ１
４７ ５
■ 一 方 案 一 模 拟 ； 一 方 案 二 模 拟 ； 一 试 验 （ 案 一 ） ● ▲ 方 。
图 ３ 两 方 案 轮 胎 负 荷一 沉 量 模 拟 与 试 验 数 据 对 比 下
图 ２所 示 。 １ ２ 模 型 验 证 ．
荷及 高速 和耐 久性 能测试 结果 与有 限元 分析 结果
进 行 比较 。
１ ２ １ 充气轮 廓和 负荷一 沉量 ．． 下
１ 轮 胎 有 限 元 模 型 建 立 １ １ 模 型 简 介 ．
为验证 有 限元 模 型 的合 理 性 ， 研 究 进 行 了 本 轮胎充 气 轮 廓 和 负 荷一 下沉 量 测 试 。在标 准充 气 压 力 下 ， 案一 轮廓 尺 寸 计 算 与试 验 数 据 对 比如 方 表 ２ 示 ， 方案 轮胎 负荷一 沉量 模拟 与试 验数 所 两 下
与此 同时 ， 探索 采 用分 析 软件 的效 率 及 判别 不 同 设 计 方案优 劣 的评价 准则 也显 得非 常重 要ｌ ］ ｌ 。 １
本研 究 采 用 哈尔 滨 工业 大 来自 开 发 的 Ｔ ＹＳ ＹＳ
有 限 元 分 析 软 件 ， 两 种 不 同带 束 层 设 计 方 案 对 ７ ０ Ｒ ６轻 型载重 子 午 线 轮 胎 的充 气 轮 廓 ， 态 ．０ １ 静 额定 负荷 下 的接地 印痕 和压力 分 布 以及 静态 和稳 态工 况额定 负 荷 下胎 肩 部 位 骨 架材 料 的应 力 、 应
摘 要 ： 用 有 限元 方 法 分 析 ７ ０ Ｒ１ 轻 型 载 重 子 午 线 轮 胎 两 种 不 同 带柬 层 结 构 设 计 方 案 对 其 静 态 和 稳 态 力 学 性 采 ．０ ６
能 的 影 响 。 对 比两 方 案 胎 肩 部 位 骨 架 材 料 端 点 应 力 和 应变 能分 析 可 见 ， 案 二 （ 化 带 束 层 结 构 ） 周 向应 力 大 于 方 方 优 的 案 一 ， 束层 端 点 接 地 区应 变 能 略 大 于 方 案 一 。 有 限元 分 析结 果 表 明 ， 体 上 方 案 二 优 于 方 案 一 ， 与 试 验 结 果 吻 合 带 整 且 较 好 ， 明 有 限 元分 析 可 以有 效 用 于 轮 胎 结 构 优 化 设 计 。 证 关 键 词 ： 型载 重 子午 线 轮 胎 ； 限 元 分 析 ； 力 ； 变 能 轻 有 应 应
据 对 比如 图 ３所 示 。计 算 误 差 最 大 为 １ ０ ３ ， ． ３ 最 小 为 ０ ０６ 。 ． ４
相对 于方 案一 ， 案 二 适 当增 大 了第 １带 束 方
作 者 简 介 ： 治 国 （ ９ ７ ） 男 ， 南 洛 阳 人 ， 州 中 策 橡 胶 李 １７ ， 河 杭 有 限公 司 工 程 师 ， 士 ， 要 从 事 子 午 线 轮 胎 结 构 设 计 和 有 限 元 硕 主 分析工作 。
（ ） 维 ａ二
１ ２ ２ 额定 负 荷下接 地压 力分 布和 印痕 ．．
在 标准 充气 压力 、 额定 负荷 下 ， 案一 轮胎 有 方 限元 计算 的接 地 压 力 分 布如 图 ４所 示 ， 地 印 痕 接
变能 分布进 行 分 析 ， 将 两方 案 试 验 轮 胎 的静 负 并 在进行 有 限元 分 析 时 ， 轮胎 整 体 坐 标 原点 将 置于 轮胎 的对称 中心 ， 即胎冠 顶 点位 于 （ ， ２ ， ０ Ｄ／ ） 其 中 Ｄ 为 轮 胎 的设 计 外 直 径 。轮 胎 断 面结 构 如
其 产 品 中包 含未 知 的盲 目因素 多 ， 产 品开 发 周 新
期长、 费用 高及 对 开发 非 常规 产 品 设 计无 能 为 力 等 问题 。因此 ， 过有 限元 分 析 来 提 高 轮胎 产 品 通 质量 ， 降低 成本 和快 速 、 效地 设计 出性 价 比高 的 高
轮胎 产 品 ， 目前 已经 成为 轮胎 企业最 关 心 的课 题 ，
中 图 分 类 号 ： ６ ． ４ ． ； ２ １ ８ Ｕ４ ３ ３ １ ６ Ｏ ４ ． ２ 文 献 标 志 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ０ ６ ８ ７ （ ０ １ ０ ４ ６０ １０ —１ １ ２ １ ）８０ ５ ７
轮 胎有 限元 分析 技术是 当今 轮胎 科技 发展 的
层 宽度 ， 并相 应减 小 了第 ２和 ３ 束层 宽度 。 带 为 了简 化有 限元 模 型 ， 研 究 只 对 光 面轮 胎 本 进 行分 析 ， 两 方案 采 用 基 本相 同 的 网格 划分 方 对
４６ ５
轮
胎 工
业
２１ ０ １年第 ３ １卷
７ ０ Ｒ１ ． ０ ６轻 型 载 重 子 午 线轮 胎 结构 有 限元分 析
李治 国 朱振 华 沈 玉 田 陈 弘 王友善。 ， ， ， ，
（ ． 州 中 策橡 胶 有 限公 司 ， 江 杭州 ３０ ０ ；． １杭 浙 １０ ８ ２ 哈尔 滨 工 业 大 学 复合 材 料 与 结 构 研 究 所 ， 龙 江 哈 尔 滨 黑 １０８） ５０ ０
表 １ 两 方 案轮 胎 二 维 和 三维 模 型 单 元 数 和 节 点 数
关 键技 术 ， 以预测 在 各 种 工 况 下 所设 计 轮 胎 的 可 各 种力 学信 息 ， 对设 计 轮 胎 的性 能 和 质量 进 行 评 价 ， 此可 以在 设计 过 程 中对 设 计 方 案进 行 修 改 据 和优化 ， 脱和 克 服 以经 验 为 基 础 存 在 的设 计 及 摆
第 ８期
李 治 国 等 ． ． ０ ６轻 型 载 重 子 午 线 轮 胎 结 构 有 限元 分 析 ７ ０ Ｒ１
４７ ５
■ 一 方 案 一 模 拟 ； 一 方 案 二 模 拟 ； 一 试 验 （ 案 一 ） ● ▲ 方 。
图 ３ 两 方 案 轮 胎 负 荷一 沉 量 模 拟 与 试 验 数 据 对 比 下
图 ２所 示 。 １ ２ 模 型 验 证 ．
荷及 高速 和耐 久性 能测试 结果 与有 限元 分析 结果
进 行 比较 。
１ ２ １ 充气轮 廓和 负荷一 沉量 ．． 下
１ 轮 胎 有 限 元 模 型 建 立 １ １ 模 型 简 介 ．
为验证 有 限元 模 型 的合 理 性 ， 研 究 进 行 了 本 轮胎充 气 轮 廓 和 负 荷一 下沉 量 测 试 。在标 准充 气 压 力 下 ， 案一 轮廓 尺 寸 计 算 与试 验 数 据 对 比如 方 表 ２ 示 ， 方案 轮胎 负荷一 沉量 模拟 与试 验数 所 两 下
与此 同时 ， 探索 采 用分 析 软件 的效 率 及 判别 不 同 设 计 方案优 劣 的评价 准则 也显 得非 常重 要ｌ ］ ｌ 。 １
本研 究 采 用 哈尔 滨 工业 大 来自 开 发 的 Ｔ ＹＳ ＹＳ
有 限 元 分 析 软 件 ， 两 种 不 同带 束 层 设 计 方 案 对 ７ ０ Ｒ ６轻 型载重 子 午 线 轮 胎 的充 气 轮 廓 ， 态 ．０ １ 静 额定 负荷 下 的接地 印痕 和压力 分 布 以及 静态 和稳 态工 况额定 负 荷 下胎 肩 部 位 骨 架材 料 的应 力 、 应
摘 要 ： 用 有 限元 方 法 分 析 ７ ０ Ｒ１ 轻 型 载 重 子 午 线 轮 胎 两 种 不 同 带柬 层 结 构 设 计 方 案 对 其 静 态 和 稳 态 力 学 性 采 ．０ ６
能 的 影 响 。 对 比两 方 案 胎 肩 部 位 骨 架 材 料 端 点 应 力 和 应变 能分 析 可 见 ， 案 二 （ 化 带 束 层 结 构 ） 周 向应 力 大 于 方 方 优 的 案 一 ， 束层 端 点 接 地 区应 变 能 略 大 于 方 案 一 。 有 限元 分 析结 果 表 明 ， 体 上 方 案 二 优 于 方 案 一 ， 与 试 验 结 果 吻 合 带 整 且 较 好 ， 明 有 限 元分 析 可 以有 效 用 于 轮 胎 结 构 优 化 设 计 。 证 关 键 词 ： 型载 重 子午 线 轮 胎 ； 限 元 分 析 ； 力 ； 变 能 轻 有 应 应
据 对 比如 图 ３所 示 。计 算 误 差 最 大 为 １ ０ ３ ， ． ３ 最 小 为 ０ ０６ 。 ． ４
相对 于方 案一 ， 案 二 适 当增 大 了第 １带 束 方
作 者 简 介 ： 治 国 （ ９ ７ ） 男 ， 南 洛 阳 人 ， 州 中 策 橡 胶 李 １７ ， 河 杭 有 限公 司 工 程 师 ， 士 ， 要 从 事 子 午 线 轮 胎 结 构 设 计 和 有 限 元 硕 主 分析工作 。
（ ） 维 ａ二
１ ２ ２ 额定 负 荷下接 地压 力分 布和 印痕 ．．
在 标准 充气 压力 、 额定 负荷 下 ， 案一 轮胎 有 方 限元 计算 的接 地 压 力 分 布如 图 ４所 示 ， 地 印 痕 接
变能 分布进 行 分 析 ， 将 两方 案 试 验 轮 胎 的静 负 并 在进行 有 限元 分 析 时 ， 轮胎 整 体 坐 标 原点 将 置于 轮胎 的对称 中心 ， 即胎冠 顶 点位 于 （ ， ２ ， ０ Ｄ／ ） 其 中 Ｄ 为 轮 胎 的设 计 外 直 径 。轮 胎 断 面结 构 如
其 产 品 中包 含未 知 的盲 目因素 多 ， 产 品开 发 周 新
期长、 费用 高及 对 开发 非 常规 产 品 设 计无 能 为 力 等 问题 。因此 ， 过有 限元 分 析 来 提 高 轮胎 产 品 通 质量 ， 降低 成本 和快 速 、 效地 设计 出性 价 比高 的 高
轮胎 产 品 ， 目前 已经 成为 轮胎 企业最 关 心 的课 题 ，
中 图 分 类 号 ： ６ ． ４ ． ； ２ １ ８ Ｕ４ ３ ３ １ ６ Ｏ ４ ． ２ 文 献 标 志 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ０ ６ ８ ７ （ ０ １ ０ ４ ６０ １０ —１ １ ２ １ ）８０ ５ ７
轮 胎有 限元 分析 技术是 当今 轮胎 科技 发展 的
层 宽度 ， 并相 应减 小 了第 ２和 ３ 束层 宽度 。 带 为 了简 化有 限元 模 型 ， 研 究 只 对 光 面轮 胎 本 进 行分 析 ， 两 方案 采 用 基 本相 同 的 网格 划分 方 对
４６ ５
轮
胎 工
业
２１ ０ １年第 ３ １卷
７ ０ Ｒ１ ． ０ ６轻 型 载 重 子 午 线轮 胎 结构 有 限元分 析
李治 国 朱振 华 沈 玉 田 陈 弘 王友善。 ， ， ， ，
（ ． 州 中 策橡 胶 有 限公 司 ， 江 杭州 ３０ ０ ；． １杭 浙 １０ ８ ２ 哈尔 滨 工 业 大 学 复合 材 料 与 结 构 研 究 所 ， 龙 江 哈 尔 滨 黑 １０８） ５０ ０