轮胎冲击性能的数值分析方法与研究
基于有限元法的航空轮胎瞬态冲击性能分析

基于有限元法的航空轮胎瞬态冲击性能分析航空轮胎在飞机起飞、降落以及滑行过程中承受了巨大的冲击力,因此研究航空轮胎的瞬态冲击性能对于确保飞机的安全起着重要作用。
有限元法是一种常用的工程分析方法,可以通过建立数学模型,对航空轮胎的瞬态冲击性能进行分析和预测。
首先,需要对航空轮胎进行三维建模。
航空轮胎是由橡胶材料制成的复杂结构,包括胎肩、胎面、侧墙和胎圈等部分。
利用有限元法,可以将航空轮胎离散化为多个有限元单元,每个单元都代表轮胎的一个小区域。
在建模过程中,需要考虑材料的非线性性质,如橡胶的弹性模量与应变的关系,在有限元模型中加入适当的材料本构模型。
接下来,需要对航空轮胎所受到的冲击进行模拟。
航空轮胎在起飞和降落过程中会承受到来自陆地的冲击,这些冲击力包括侧向力、垂向力和刹车力等。
在有限元模型中,可以通过施加合适的边界条件,模拟出这些冲击力的作用。
同时,还需要考虑轮胎的旋转运动,可以通过施加旋转边界条件来实现。
在模拟过程中,可以通过有限元分析软件进行数值计算。
通过求解有限元模型的动力学方程,可以得到航空轮胎在冲击作用下的应力、应变和变形等信息。
这些信息可以用来评估航空轮胎的瞬态冲击性能,如轮胎的疲劳寿命、承载能力和稳定性等指标。
此外,还可以根据模拟得到的结果,优化轮胎的设计参数,以提高其瞬态冲击性能。
综上所述,基于有限元法的航空轮胎瞬态冲击性能分析可以帮助我们更好地理解航空轮胎受到冲击力的响应,并且为轮胎的设计和改进提供依据。
在实际工程中,可以利用该分析方法来预测航空轮胎的寿命、提高轮胎的安全性能,从而确保飞机的飞行安全。
地铁车轮低温冲击韧性研究

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图 !&# 5 6 ) 5 试样中典型金相组织的照片 !$&综合分析 ) 个试样车轮钢的夹杂物评级级别较低! 断口分析中三个 试样的断裂解理面均为观察到夹杂物!由此表明钢中夹杂物不 是影响这批地铁车轮冲击韧性差的主要因素" 根据试样研究结果并结合以往生产实践分析! 在车轮热处 理时%!通过控制轮辋处的喷水冷却强度! 可控制相变后生成 铁素体比例" "冷速越慢! 相变后生成铁素体比例就越高 -# . " #而且相对较多的呈网状分布的铁素体将珠光体组织有效地 分割包裹在铁素体网之内!可降低珠光体团的尺寸" ' 铁素体 比例越高#珠光体团尺寸越小!冲击韧性就越高" 前期试验发现! P ^ % 地铁车轮钢而言!当冷速 g #7 . O 时! 容易造成冷速不均匀! 导致金相组织中珠光体团粗大! 相变后 不能获得足够多的铁素体以保证轮辋区域的冲击韧性" 因此! 在后续的热处理过程中要严格控制车轮轮辋的冷却速率! 以获 得均匀的细珠光体组织及含量较多的铁素体含量" &改进措施及效果 根据影响车轮钢低温冲击韧性的综合原因分析! 降低车轮 热处理冷却强度为关键要点! 具体措施% 通过降低淬火加热温 ! 上接第 #! 页# 程度地节省了工作时间" ) ) 自身承载力高" 爬升系统中的支撑系统及悬挂椎体具 有较高能力!可具有高达 (" K<的提升能力" $ ) 液压驱动系统使整体爬升为自动化爬升! 控制简单# 安 全可靠!其操作十分方便! 爬升速度快! 缩短施工周期! 大大提 高了施工效率" ( ) 自动液压爬升装置免受天气及气候的干扰!风速不超过 >" K4. @ 时!可安全进行爬升" &爬升施工流程 # ) 起始段浇筑中!在 8 M V (" 型大面板系统上! 按照设计图 纸中的位置!安装 ` > 螺栓# 预埋锥体及预埋锚筋! 形成下层混 凝土浇筑时的爬架悬挂点" 注意保证埋件位置准确性" ! ) 混凝土达到强度后拆摸! 利用已形成的悬挂点! 用起重 设备将 OZ P (" 主支撑体系! 挂于悬挂点上! 锁紧安全梢! 随后 M V (" 型大面板体系!并将其与横贯钢梁相连! 调整大模 吊装 8 板位置!保证安装精度!支摸后进行混凝土浇筑" 度和淬火冷却水压!严格控制淬火冷却水量" 对此进行改进试验!其车轮生产工艺为% 坯料锻轧成型! 经 3'"7 6 33"7 淬火加热后对车轮踏面部位以一定的冷速喷水 冷却!通过控制淬火水压# 喷水时间等参数控制车轮轮辋的冷 却速度!并经回火处理!回火温度约 (!"7" 采取以上措施优化生产工艺后! 该批次 # !"" a P ^ % 地铁 车轮 2!"7 的 冲 击 韧 性 Z : 以 上! 合 格 率 ! 平 均 值 达 到 #"[ #""?" &结语 P ^ % 地铁车轮低温冲击韧性差的主要原因是铁素体含量 少#且珠光体团较粗大" 在车轮热处理时! 通过控制轮辋处的 喷水冷却强度!提高了相变后生成铁素体的比例和避免出现大 块的珠光体团!改善了地铁车轮的低温冲击韧性! 提高了产品 的合格率" 参考文献 ) # * &吴斯"李秀程"尚成嘉"等工艺因素和组织对高速动车车 *材料热处理学报"!"#! ")) ! > # ' 轮断裂韧性的影响 ) [ #"$) ) 拆摸!利用液压机构提升爬升导轨! 使其上部与预埋的 锚固点悬挂靴固结" $ ) 利用液压机构!使爬架体系与大面板体系共同沿导轨同 步爬升" 在此过程中!导轨上部与混凝土结构通过预埋锥体可 靠固结!作为爬升过程的立足点" ( ) 支摸!重复上述工作流程" 经过两次爬升浇筑第四层 后!所有爬架和悬挂平台安装就位! 其后爬升工作就完全进入 了自动爬升流程!不需要任何起吊设备" &应用结果 W M Z ]OZ P (" 型液压自动爬模 !"#" 年初投入三峡升船机 筒体浇筑施工!!"#! 年底筒体浇筑施工结束! 液压爬模的应用 使浇筑备仓速度提高人工模板备仓的 '"?以上!通过组装成形 的a + b(" 型模板其浇筑的仓面成为免装修! 升船机的施工质量 达到了设计高标准要求!得到了业主的高度好评" 作者简介 严丹清 #%'( 2 男 湖北荆门人 高级工程师 布鲁布 鲁项目部副经理主要从事机电物质管理
摩托车轻合金车轮径向冲击试验数据分析

别 是 车 轮 径 向 冲 击 试 验 , 前 轮 的 试 验 系 教 为 1 ,后 轮 试 . 8
验 系数 为 1 ,前轮 质 量 要 求 比后 轮 质 量高 , 当时车 轮 额 . 2 定 载 荷 前 轮 基 本 设 计在 10 g左 ,有 的 甚 至 达 到 2 0 8k 0
wh e ae o d i as d ho i g mo o c c ep o u e sa d wh e r d e sr t n l e i n t ert d la e l td l a srie , p n t ry l r d c r n e l o uc r ai a l d sg h ae o dof r p o y l h l ywh e. i t l e1 g a o Ke o d : M o o c celg t l ywh e Ra i lm p c e t Rae o d y w rs tr y l ih l e l a o d a i a t s t t dl a
摩托车轻合金车轮径 向冲击试验数据分析
刘 勇 陈建 发 ( 昌摩 托 车质 量监 督 检 验 所 ) 南
摘要 :摩托 车轻合金 车轮质量 的好坏直接 关系到摩 托车骑 乘者的人 身安 全,而摩托 车轻合金车轮的 径 向冲击试验 结果直接反 映 了车轮质量的优劣。通过 对车轮径 向冲击试验 数据进行 分析 ,以对车轮额定
形成 当今普 遍采用 的金 属型重 力铸造 工艺 ,我 国摩 托车 轻
轮 的行业标 准上 升为 国家推荐 性标准 。
1 摩托车轻 合金车轮试验总体情况
考 核摩托车 轻 合金车轮 质量 , Q / 1一 l9 摩 按 C T2 9 6 1
托 车 和轻 便 摩 托 车轻 合 金车 轮 试验 方 法 和 QCT 2 2 / 1-
道路车辆 轻合金车轮 冲击试验方法-最新国标

道路车辆轻合金车轮冲击试验方法1 范围本文件规定了一种实验室试验方法,用来评定全部或部分轻合金制造的车轮轴向(横向)撞击路缘的性能。
本文件适用于道路车辆轻合金车轮,目的是对车轮进行验证和/或质量控制。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2933 充气轮胎用车轮和轮辋的术语、规格代号和标志(GB/T 2933-2009,ISO 3911:2004,IDT)3 术语和定义GB/T 2933界定的术语和定义适用于本文件。
4 试验设备新车轮经过全部工序加工,装配轮胎,可用于车辆并具有代表性的新车轮。
本试验使用过的轮胎和车轮不可再用于车辆上。
冲击试验机试验机具有一个可沿铅直方向移动的钢制冲锤,可拆卸的部分宜紧固在冲锤装置上,见图1。
冲锤质量m 的偏差应在± 2%以内,单位用千克(kg)表示,可用下式计算:m = 0.6W + 180式中:m——冲锤质量,单位为千克(kg);W——车轮或车辆制造厂规定的车轮最大静载荷,单位为千克(kg),如果没有此类规范,取车轮装配轮胎的额定载荷的最大值。
校准用质量校准用质量为 1 000 kg。
5 校准通过校准连接件,在车轮安装中心的位置上,沿铅直方向加上校准用质量1 000 kg,如图2所示。
在钢梁中心点测量时,沿铅直方向的变形量应在7.5 mm ± 0.75 mm范围内。
ms的时间,在接触轮胎之前通冲锤下落高度应为230 mm ± 2 mm。
这个高度需满足砝码以12.31+0.3过25.4 mm的距离。
可以通过调整下落高度来补偿由于试验设备中的摩擦而导致的冲击速度降低,直到测得的速度可以再现230 mm的自由落体。
在撞击轮胎之前,将测速仪和闸门光栅结合使用,来测量冲锤的速度。
SAE J175:车轮-冲击试验方法-道路车辆

车轮—冲击实验方法—道路汽车——SAE J175 SEP 2003SAE推荐的规程-车轮委员会报告于1970年9月批准,1988年6月全面修订。
SAE车轮委员会于1996年7月进行全面修订。
2003年09月再次修订。
1.范围SAE推荐的规程规定了评定客车和轻型卡车上使用的车轮向(水平)CURB冲击碰创特性的最少性能要求及有关的统一第二实验室实验方法。
除定义部分引自于SAEJ 393 以外,其余等同于ISO7141-1981。
2、参考文献2.1 可使用的文件—下述出版物为本标准规定范围内规范的一部分,应当使用SAE出版物最新版本。
2.1.1 SAE出版物——可以SAE索取,地址为:400。
CommonwealthDrive.Warrendale,PA 15096-0001。
SAE J393——商用汽车的车轮、轮毂和轮辋。
2.2 有关出版物——下述出版物仅供参考,并非本文献所要求的部分。
2.2.1 ISO出版物——可从ANSI索取,地址:11West 42nd Street.New York,NY10036-8002。
ISO7141——道路汽车——车轮——冲击方法;ISO3911——车轮/轮辋——术语,名称,标记和测量单位。
3、定义——见SAEJ3934、试验方法4.1 车轮试验——每次试验都应使用经全部工序加工好的新车轮,这些车轮具有准备用于客车和轻型卡车的车轮的特性。
用于试验的轮胎和车轮不能再用于另一辆车。
4.2 设备——试验机应能载荷加到带轮胎的车轮的轮辋车缘上。
安装车轮时其轴与垂直方向为13°+1°角,以使其最高点面对垂直作用的锤。
锤的冲击表面至少应为125mm宽,375mm长(见图1)。
车轮固定装置的尺寸见图2。
支撑臂的宽度为200mm。
虽然规定臂的材料是钢,但还是推荐高屈服强度的钢以防变形。
车轮固定装置上所有的支点接头均可自由旋转。
建议使用轴间螺栓防止咬和。
试验检定连接件应位于臂的中盘上,1000kg的垂直质量将加到图2所示的车轮中心。
轮胎包络特性及冲击特性的影响因素研究

表3 不同充气压力及负荷下的轮胎接地印痕参数
项 目
接地面积/cm2 中间接地长度/mm 接地长度比值1) 接地宽度/mm 下沉量/mm 径向刚度/(N·mm-1)
充气压力为220 kPa
(b)460 kg负荷下纵向力-时间曲线
फ़ՓҦN
2 400
2 000
3
1 600
2
1
800 23
600 1
400
200
ጳ՜үN
1 200 800 400
0
0
200
400
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 ௐᫍs
600
800 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 s
460 kg负荷
132. 17
123. 75
1. 23
160. 93
21. 00
214. 62
535 kg负荷
154. 00
134. 11
1. 15
166. 42
24. 00
218. 44
600 kg负荷
173. 08
145. 08
1. 12
168. 55
26. 50
221. 87
充气压力为240 kPa
荷 下,随 着 充 气 压 力 的 增 大,轮 胎 的 径 向 刚 度 也 胎的径向力峰值与纵向力峰峰值如表4所示。
f
=
1 2r
k m
(1)
式中,f为轮胎的固有频率,k为轮胎的径向刚度,m
为轮胎的质量。
汽车车轮冲击试验机研制的开题报告

汽车车轮冲击试验机研制的开题报告一、选题背景随着汽车工业的不断发展和进步,汽车的性能和质量标准也在不断提高,车轮的性能和质量也需要满足更高的要求。
因此,研发一台适用于车轮冲击试验的机器就显得越来越重要。
车轮冲击试验机能够模拟车轮行驶过程中遭受的各种不同强度和角度的冲击、碰撞和振动,以及其他一些复杂的工况,对车轮的耐久度和耐腐蚀性能进行全面的评估和检测,以确保车轮质量和工作效率的可靠性和安全性。
二、研究目的汽车车轮冲击试验机的研究旨在设计、制造实现一种能够进行车轮冲击试验和振动分析的实用机器,以检测和评估车轮性能和质量的可靠性和安全性。
具体研究目的如下:1. 设计并制造一台车轮冲击试验机,使其具备稳定可靠、精度高、操作简便等特点,能够适用于不同类型和规格的车轮。
2. 实现车轮在不同速度下的冲击试验,测试车轮的耐久度和耐腐蚀性能,以及车轮的振动特性。
3. 设计合适的试样夹具和测试程序,对车轮进行不同类型的冲击试验,如碰撞、振动、撞击等。
4. 对测试所得到的数据进行分析,研究车轮的振动特性和冲击试验结果的相关性,以及车轮材料和结构对其性能的影响。
三、研究内容和方法1. 研究内容(1)汽车车轮冲击试验机的设计和制造本研究将以汽车车轮冲击试验机的设计和制造为主要研究内容,包括机器的结构设计、功能模块的选择和测试程序的编写等。
(2)车轮在冲击试验下的耐久性和耐腐蚀性能测试本研究将对测试所得的车轮冲击试验结果进行分析和检测,以评估车轮的耐久性和耐腐蚀性能,并研究两者之间的相关性。
2. 研究方法研究方法将采用以下几种:(1)文献分析法。
通过查阅相关文献,了解目前常用的车轮冲击试验机的结构和性能,分析其优缺点,并借鉴其设计思想和实用经验。
(2)实验研究法。
在车轮冲击试验机的制造过程中,逐步完善设计方案和改进参数,在实验过程中不断调整和优化试验方案,以达到科学、合理和可行的设计效果。
(3)数据分析法。
对实验结果进行数据分析和对比,研究车轮不同材料和结构对其性能和质量的影响。
轿车车轮冲击性能试验机的校准及主要项目不确定度评定

摘要 : 分 析 轿 车 车 轮 冲击 性 能 试 验 机 的 校 准 项 目 , 并 对 主 要 项 目进 行 不 确 定 度 评 定 。确 定 轿 车 车 轮 冲击 性 能试 验
机的校准项 目为负荷 、 车轮支架角度 、 钢板梁变形量、 冲头移动位移 、 冲击高度 、 冲头打击面边缘与轮辋缘距 离和橡胶
2 . 1 . 7 橡 胶垫 邵尔 A型硬 度
取 高度 尺 相应 位 移 示值 。重复 测 量 3次 , 以下 式
计算 的位 移误 差作 为校 准结果 :
一
L 一 L
( 2 )
i = = = 1, 2, 3, 4, 5
将 4个橡 胶 垫 从 试 验机 上取 下 , 在 环 境 温 度
q 一 生
, O f
×1 0 0
( 1 )
辆 制造 厂 的规 定 。 冲头 质 量 、 下 落 高 度 和 冲击 位
置按 GB / T 1 5 7 0 4 -2 0 1 2 ( ( 道 路 车 辆 轻 合 金 车轮 冲击试 验方 法 》 确定 。
i一 1, 2, 3, 4, 5
第 l 2期
周奎武等. 轿 车 车 轮 冲 击 性 能 试 验 机 的校 准 及 主 要 项 目不 确 定 度 评 定
7 5 9
轿 车 车 轮 冲 击 性 能 试 验 机 的校 准及 主 要 项 目不 确 定 度 评 定
周奎 武 , 朱 凯, 王 忠寿
( 北京橡胶工业研究设计院 , 北京 1 0 0 1 4 3 )
式中
q l —— 第 i 测 量 点试 验 机 负 荷示 值 的相 对
误 差 ;
— —
第i 测 量 点试 验 机 上 所 选 负 荷 值 ,
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c l e a t t e s t s ,s o me i n t e r e s t e d s i g n a l d a t a a r e c o l l e c t e d,i n c l u d i n g t h e r a d i u s a n d t r a c t i o n f o r c e r e s p o n s e s .
轮 胎 冲 击 性 能 的 数 值 分 析 方法 与研 究
李 小龙 ( 泛亚汽车技术中心有限公司, 上海 2 0 1 2 0 1 )
【 摘要】 基于整车冲击性能评价方法和指标, 提出轮胎冲击性能的客观评价方法和指标。对不同 组轮
胎分别进行轮胎 凸块冲击试验 , 选 取径 向力和纵 向力 响应试验数 据进 行数值分 析 , 经滤波 和绝对 包络 计算并 加 权平均处理后分别 计算得出各组轮胎 的冲击 强度和残余抖动指标 量 。通过主客观评价 指标 量对 比分析 , 验 证 了 所提 出的轮胎 冲击 性能客观评价方法 和指标 及数值分析方法 的有效性和准确性 。
0 引言
在 整车 性 能 开 发 过 程 中 , 平 顺 性 是 整 车 性 能 中的一 项重 要 性 能 指 标 , 它 直 接 关 系 到乘 员 的 乘 坐 舒适 性 。影 响整 车平 顺 性 的 因素 有悬 架 系统 性 能、 悬 置性 能 以及 轮 胎 性 能 等 l 2 j , 而 轮胎 作 为 整 车 与路 面激 励 的 唯 一 媒 介 , 其 性 能 更 是 直 接 影 响
整 车 的平顺 性 。 对 于 轮胎 冲击 性 能 的 评 判 , 一 般 依 赖 于 整 车
需 要不 断更 换所 需要 评 估 的轮 胎 , 费 时 费力 , 且 成 本 较高 。同 时 , 主 观 评 估 过 程 包 含 了评 估 工 程 师 的主观 个人 喜 好 因 素 等 的影 响 , 不 能较 为 客 观 地 反 映轮 胎 冲击性 能 。 为 了在 造 样 车 前 就 可 以评 估 轮 胎 冲击性 能 以便 轮 胎 开 发 工 作 的开 展 , 缩 短 开 发 周期 , 并节 约 开发 成 本 , 如 何 在 没 有 样 车 的情 况 下 准确 、 客 观地 评估 轮 胎 冲击性 能 是 十分必 要 的 。 本 文基 于 现 有 整 车 冲 击 性 能 的 评 价 指 标 , 结 合 轮胎 性 能 凸块 冲击 试 验 , 通 过 数 值 分 析 的方 法 , 研 究并 提 出 一 种 轮 胎 冲击 性 能 的客 观评 价 方 法 ,
n a l l y , t h e c o r r e l a t i o n a n d c o mp a r i s o n o f t h e s u b j e c t i v e a n d o b j e c t i v e e s t i ma t i o n r e s u l t s a r e p r e c e d e d ; i t i n d i c a t e s t h a t t h e o b j e c t i v e e s t i m a t i o n m e t h o d a n d me t r i c s o f t h e t i r e i m p a c t p e f r o ma r n c e h a v e g o o d v a —
【 A b s t r a c t 】 B a s e d o n t h e e s t i m a t i o n m e t h o d a n d m e t r i c s o f t h e v e h i c l e i m p a c t p e r f o r m a n c e , a n
l i d i t y a nd a c c u r a c y .
【 关键词】 轮胎
冲击性能
数值分析
主客观评价
d o i : l O . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7 - 4 5 5 4 . 2 0 1 7 . 0 8 . 0 8
的前提 就是 需 要 制 造 样 车 , 且 在 主 观 评 估 过 程 中
Th e n t h e r e s p o n s e d a t a a r e c o n v e r t e d t o i mp a c t ha r d n e s s a n d me mo r y s h a k e me t r i c s,u s i n g t h e me t h o d
o b j e c t i v e e s t i m a t i o n m e t h o d a n d me t i r c s o f t h e t i r e i m p a c t p e f r o ma r n c e i s s e t u p .Wi t h d i f f e r e n t t i r e
o f B P i f l t e r ,Hu ma n We i g h t i n g F I R i f l t e r ,Hi l b e r t t r a n s f o r ma t i o n a n d mo v i n g a v e r a g e w i n d o w,e t c .F i —