7.00R16轻型载重子午线轮胎结构有限元分析
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
轿车子午线轮胎结构设计有限元分析及方案优选
等口 叩建立 三维 花纹 子午 线 轮胎 的有 元 模 型 ， 经
分析 研究 得 出 了额 定 负荷下 接 地压 力 和轮胎 与轮 辋接 触面 积 随充气 压 力提 高而 增大 的变 化规 律 。 高速 性 能和耐 久性 能是 轿 车轮胎 的两个重 要 性能 ， 轮胎 结构 设计 密切 相关 ， 与 如何 快 速评 判不
使用性 能 。随着 汽 车 的不 断发 展 以及性 能 的不 断 提高 ， 汽车 厂家 和 用 户对 轮 胎 性 能 的 要求 越来 越
高 ， 胎结 构设 计也 面临 着新 的挑 战 。 轮
计 算机 科学 技术 的飞 速发 展 和广泛 应用 使有 限元分 析技 术在 各种 复杂 工程 问题 中的应 用 愈来 愈显示 出其 不可 比拟 的优 越性 。轮 胎结 构 的分析 方 法也 从简 化 的轮胎模 型 分析 ， 网络理 论 、 如 薄膜 理论 、 薄壳理论 和层合 理论 ＿ 等 ， ｌ 向数值 模 拟方 向 发 展 。有 限元 分 析 技 术 能 够 定 性 、 量地 分析 轮 定 胎 结构 设计 的优 劣 、 化 产 品 结 构设 计 及 减 少 产 优
关 键 词 ： 车 子 午 线 轮胎 ； 构 设计 ； 选 ； 限元 分 析 轿 结 优 有
中 图 分 类 号 ： ６ ． ４ ． ／ ６ Ｏ２ １ ８ Ｕ４ ３ ３ １ ４ ． ； ４ ． ２ 文 献 标识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ： ０ ６ ８ ７ （ ０ ０ Ｉ ～６ １０ １ ０ — １ １ ２ １ ） Ｉ０ ５ — ６
同结 构设 计在 这 两 方 面 性 能 的优 劣 ， 直 困扰 着 一
品开发 风 险等 ， 目前 已在 轮胎行 业 中广泛 应用 。
7.50R16LT 14PR TX30全钢轻型载重子午线轮胎的设计
7.50R16LT 14PR TX30全钢轻型载重子午线轮胎的设计作者：李竹林来源：《科学与财富》2017年第14期摘要：介绍7.50R16LT 14PR TX30全钢轻型载重子午线轮胎的设计。
结构设计：外直径796mm，断面宽215mm，行驶面宽度154mm，行驶面弧高6mm，胎圈着和直径403mm，胎圈着合宽度163mm，断面水平轴位置（H1/H2）1.13，花纹深度10mm，花纹饱和度72.6%，花纹周节数54。
施工设计：胎面采用两方三块结构，胎体采用钢丝帘线3+9*0.22+0.15HT，带束层采用三层带束层结构，三层带束层均采用钢丝帘线3*0.2+6*0.35HT，采用一次法两鼓成型机成型，硫化机硫化。
成品性能试验结果表明：轮胎外缘尺寸、强度性能、耐久性能和高速性能均达到相关设计和标准要求。
关键词：全钢轻型载重子午线轮胎；结构设计；施工设计国家汽车尾气排放标准及国家限制超载的规定迫使商用车进一步降低整车重量，为满足这一市场趋势我司开发7.50R16LT规格轻量化高性价比产品TX30，提升市场竞争力。
现将7.50R16LT 14PR TX30全钢轻型载重子午线轮胎的设计情况简介如下：1 技术要求根据GB/T 2977-2016《载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》，确定7.50R16LT 14PR TX30的技术参数为：标准轮辋6.00G，充气外直径（D'）805（794-818）mm，充气断面宽（B'）215（207-225）mm，标准充气压力770kPa，标准负荷1500kg，速度级别M。
2 结构设计2.1 外直径（D）和断面宽（B）全钢子午线轮胎充气后的外直径变化不大，为除低轮胎重量，外直径取标准下限，结合我司的设计经验，本次设计D'/D取1.01，D取796mm，B'/B取1，断面宽B取215mm。
2.2 行驶面宽度（b）和弧高（h）b和h的选取与轮胎的接地印痕形状及胎冠接地各部位的压力分布有关，直接关系到轮胎的牵引和耐磨性能。
7.50R16L轻型载重汽车子午线轮胎的设计
7.50R16L轻型载重汽车⼦午线轮胎的设计
7.50R16L轻型载重汽车⼦午线轮胎的设计
作者：王宏星;李世军;梁华
作者机构：银川佳通轮胎有限公司,宁夏,银川,750011;银川佳通轮胎有限公司,宁夏,银川,750011;银川佳通轮胎有限公司,宁夏,银川,750011
来源：橡胶科技
ISSN：1672-125X
年：2009
卷：007
期：020
页码：19-20
页数：2
正⽂语种：chi
关键词：轻型载重汽车⼦午线轮胎;结构设计;施⼯设计
摘要：介绍7.50R16L轻型载重汽车⼦午线轮胎的设计.结构设计:外直径膨胀率为1.004,断⾯宽膨胀率为1.068,胎圈着合直径为404 mm,断⾯⽔平轴位置(H1/H2)为1.009,胎⾯花纹结构以2条纵向花纹沟为主,配合曲折横向沟槽.施⼯设计:胎体采⽤3层1667dtex/2⾼模量低收缩聚酯帘线,带束层采⽤
0.365+6×0.35HT钢丝帘线.成品轮胎外缘尺⼨、强度性能、⾼速性能和耐久性能符合设计要求.。
全钢载重子午线轮胎模态的有限元分析
轮胎 作 为汽 车惟 一 的接 地部 件 ，是影 响 汽 车 操纵 稳定 性 、 平顺 性 、 油 经济 性 和振 动等 的关键 燃 因素 ， 车 的许多 重 要 性 能 都 与 轮 胎 的 动 态 特性 汽
有 关 。轮胎在 结 构 上 满 足 设计 要 求 后 ， 需 要 与 还 整 车进 行 匹配 ， 果 底 盘 和轮 胎 具 有 同样 的 振 动 如 特性 ， 会发 生 共 振 现 象 ｌ 。因此 必 须 从 分 析 轮 就 － １ ］
（ ） 略花纹 的影 响 ； ２忽
（ ） 略 ０带束 层 与第 ３带 束层 的 间隙 （ 束 ３忽 。 带
层结 构 如 图 １所示 ） ；
（） ４ 由于 气 密 层很 薄 ， 忽略 其 影 响 ， 该 层 与 将 内衬层合 并 后整 体进 行 网格划 分 ； （） ５ 考虑 到 胎肩 垫 胶 和胎 面 基 部 胶 用 的是 同
建 王 国林 应世 洲 朱长顺。 ， ， ，
４ ４ ０ ； ． 苏大 学 汽 车 与 交 通 工 程 学 院 ， 苏 镇 江 ５０ ３ ２ 江 江 ２２ １） １０ ３
摘 要 ： 用 ＡＢ 采 ＡＱＵＳ软 件 对 １ ０ ２ ２０ Ｒ ０规 格 全 钢 载 重 子 午 线 轮 胎 建 立 三 维 有 限 元 模 型 ， 对 该 模 型 进 行 模 态 分 并
限 公 司工 程 师 ， 士 ， 要 从 事 子 午 线 轮 胎 结 构 设 计 及 技 术 管 理 学 主
工作。
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３８ ８
轮
胎
工
业
２０ ０ ８年第 ２ 卷 ８
采 用不 可压 缩 的 Ｙｅ ｈ模 型 ， 丝 帘 线 采 用 线 弹 ｏ 钢
种材料 ， 这两 处合 并后 整体 进行 网格 划分 。 将
汽车轮胎的有限元分析
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＳｏｌｉｄＷ ｏｒｋｓ ３Ｄ ｄｅｓｉｇｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａ ｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃａ ｒ ｒａｄｉａ ｌ ｔｉｒｅ ａｆｔｅｒ ａ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｓｉｍｐｌｉｆ ｉｃａｔｉｏｎ，ａｕｔｏｍ ｏｂｉｌｅ ｔｉｒｅｓ ｅｎｔｉｔｙ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｓｅｔ ｕｐ．Ｔｈｅｎ，ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＡＮＳＹＳ ｆ ｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａ ｒｅ，ａ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｔｉｒｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｅｓｔａ ｂ ｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｄｅｆｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｉｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｃｏｎｔａｃｔ ｓｔａｔｅ ａｎｄ ｌｏａｄ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｒｅ ｍｏｄｅ１．Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｃｏｎｔａｃｔ ｓｔｒｅｓｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｉｒｅ ａｎｄ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｓｔａｔｅｓ ｗａｓ ａｎａ ｌｙｚｅｄ． Ｉｔ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆ ｉｅｒｅｎｔ ｇａｓ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｒｅ ａｎｄ ｒｏａｄ ｓｕｒｆａｃｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｉｒｅ ａｎｄ ｔｉｒｅ ｃｒｏｗｎ ｐａｒｔ ｄｅｆｏｒｍ ａｔｉｏｎ ｉｓ ｂｉｇｇｅｒ． Ｉｔ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｔｈｅ ｕｓｉｎｇ ａｉｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｒｏｕｎｄ ２２０ ｋＰａ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｆｌａｔａ ｂ ｌｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｅｆｏｒ ｍ ａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．
基于rebar单元的载重子午胎有限元分析的开题报告
基于rebar单元的载重子午胎有限元分析的开题报告一、研究背景及意义随着人们对轮胎性能的不断追求，越来越多的工程师和研究者开始将有限元分析技术应用于轮胎结构的研究和设计中。
载重子午胎作为一种针对工业和商用车辆设计的特殊轮胎结构，其性能和安全性显得尤为重要。
因此本研究旨在探究基于rebar单元的载重子午胎有限元分析方法，为轮胎制造业提供有价值的技术支持。
二、研究内容与目标本研究以ANSYS有限元软件为工具，构建基于rebar单元的载重子午胎有限元模型，对其进行静态和动态载荷仿真分析，研究其结构响应特性，探究载重子午胎在不同工作状态下的变形和损伤规律，为轮胎设计提供理论依据和实验数据支持。
具体研究内容包括：1、了解载重子午胎的结构和工作原理，分析其常见失效模式和影响因素；2、建立载重子午胎有限元模型，选用合适的rebar单元，考虑材料和几何非线性等因素；3、进行载荷仿真分析，模拟载重子午胎在不同工作状态下的载荷情况，包括轴向、横向、径向等载荷；4、分析载重子午胎在不同工况下的应变、应力、变形情况，探究其在负载作用下的结构响应特性；5、通过对比实验和仿真结果，验证载重子午胎有限元模型的准确性和可靠性。
三、研究方法与流程1、研究方法：本研究采用有限元分析方法，选用ANSYS有限元软件作为仿真工具，以载重子午胎的结构和材料特性为基础，采用rebar单元进行有限元建模，通过载荷仿真分析探究其结构响应特性。
2、研究流程：1）搜集载重子午胎的相关信息，了解其结构和工作原理；2）建立有限元模型，采用rebar单元及其他合适的单元类型，确定材料参数，考虑几何和材料非线性因素；3）进行载荷仿真分析，采用ANSYS软件，模拟载重子午胎在不同工作状态下的载荷情况；4）对仿真结果进行后处理，分析载重子午胎的应变、应力、变形情况，探究其在负载作用下的结构响应特性；5）与实验结果进行对比分析，验证有限元模型的准确性和可靠性。
四、预期研究成果本研究旨在构建基于rebar单元的载重子午胎有限元模型，并进行静态和动态载荷仿真分析，探究其结构响应特性。
无内胎全钢轻型载重子午线轮胎稳态滚动温度场有限元分析
１４ ７
橡
胶
工
业
２１ ０ ２年 第 ５ ９卷
１ ３ 前 处 理 ．
方案 轮胎 的负荷 基 本 相 当 ， 以认 为 两种 带 束 层 可 结构 轮胎 的负荷 能力 是一 样 的 。
２ ３ 温 度场分 布及 温度 最大 值 ．
为便 于 比较计 算 结 果 ， 种 设 计 方案 的 轮胎 两
参 考文 献 ：
际使 用 。
３ 验 口 徘
，
黼 蚧
制做 两种 设计 方案 试验 轮胎 并 在相 同 的试 验
［］ ２ 王泽君
王 友 善 ． ９／ ｏ ２ ５无 内胎 全 钢 载 重 子 午 线 轮 胎 ２ ５ ８ Ｒ２ ．
条件 下进 行室 内耐久 性试 验 和 高 速 性 能 试 验 ， 结
从 表 ４可 以看 出 ， 案 ２轮胎 的使 用 性 能优 方
曲Ⅱ 弱
锚
嚣 嚣 １ 胎 。室 内耐久 性试 验 和高 速性能 试验 于方案 轮 嚣
结 果证 实 了有 限元分 析结 论 的正确 性 。
表 ４ 两 种 设 计 方 案轮 胎 耐 久 性 和 高 速 性 能 试 验 结 果
表 ３ 两 种 设 计 方 案 轮 胎 最 高 温 度 节点 编 号 及 计 算 值
５ 结 语
从 ２ ５ ７ Ｒ１ ． ６ ／ ｏ ９ ５轮 胎 胎 面 部 位 的 温 度 场 分 布可 以判 断 ： 超 负荷条 件下 ， 。 在 Ｏ 带束 层结 构 优 于
４层 带束 层 结构 。
外轮廓设计有限元分析［］轮胎工业，０９２（０ ：０ Ｊ． ２０。９ １）６２ 一
橡
６４ ０．
胶
工
业
载重子午胎胎圈轮辋接触有限元分析
１ 轮 胎 有 限 元模 型 建 立
１１ 橡胶材 料本 构模 型 ． Ｙ ｏ Ｉ 根 据炭 黑填充 胶料 的实验 数据 提 出了一个 三 次方程 ， ｅｈ２ ］ 即
１ ＝Ｃｏ １ — ）＋ ２ ， 一 ） ｔ ｌ １ ３ Ｃ０ ｌ ３ ＋Ｃ０ ， 一３ ７ （ （ ３（ｌ ） （） １ （） ２ （） ３
是一种非均质结构 ， 其橡胶材料具有不可压缩性和明显的物理非线性 ， 而橡胶 一 帘线 复合材料呈现明 显的各向异性 ； ③轮胎与地面 、 轮辋 间的大变形非线性接触 。在本研究 中， Ａ Ａ Ｕ 软件为基础 ， 以 ＢＱ Ｓ 形 成了装配、 过盈 、 充气及静负荷 ４ 个工况下轮胎结构分析的求解策略 ， 并对其计算结果进行 了必要的考
文章编号 ：０ ０— ７ ９ ２０ ）３— ０ ８一ｏ １０ ９ ７ （０ ６ ０ ０ ７ ５
载 重子 午胎 胎 圈轮 辋 接触 有 限元分 析
戴巍伟 ，苏 军 ， 缪亚 东
（ 江苏大 学 理 学院 ，江苏 镇 江 ２ ２ １ ） １０ ３
摘
要 ：以 １．０ ２ １０ Ｒ ０轮胎为原 型 ， 针对特定的断 面轮廓形状 和帘线结 构建立 了轮胎结 构计
收稿 日期 ：０６— ５— １ ２ ０ ０ ３
作者 简介 ： 戴魏伟（ ９ １一） 男 ， １８ ， 江苏大学硕士生 ．
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第３ 期
戴巍伟 ， 军， 苏 缪亚东： 载重子午胎胎 圈轮辋接触有限元分析
７ ９
１ （ ＝ 实测值） ２ ３ ０ 由 ｔ ｅ ， ｔ＝ ＝ ｒ ， ＝ ３ ０ ， ＝ ＝ ， ＝ｒ 得 １ ｔ ｉ ｔ ｔ＝ 。代人式（ ） ａ ａ ２ ６ 得
（） ６
、 ｕ
全钢载重子午线轮胎侧偏特性有限元分析
全钢载重子午线轮胎侧偏特性有限元分析发布时间：2021-08-09T15:34:50.137Z 来源：《中国科技信息》2021年9月中作者：姜敬如杨丽张鹏飞[导读] 汽车对地面的作用是通过轮胎实现的，轮胎的力学特性直接影响车辆的操纵性、平顺性和安全性等性能。
汽车的操纵稳定性很大程度上取决于轮胎的侧偏特性，其已成为各汽车厂家和轮胎生产企业研究和分析的重点。
八亿橡胶有限责任公司姜敬如杨丽张鹏飞山东省枣庄市 277000摘要：汽车对地面的作用是通过轮胎实现的，轮胎的力学特性直接影响车辆的操纵性、平顺性和安全性等性能。
汽车的操纵稳定性很大程度上取决于轮胎的侧偏特性，其已成为各汽车厂家和轮胎生产企业研究和分析的重点。
在汽车行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、转弯时的离心力等因素，使车轮的运动方向偏离其中心，此时车轮的旋转平面与行驶方向的夹角称为侧偏角。
传统的试验方法是研究轮胎侧偏特性的重要手段，黄舸舸等通过常规试验研究了带束层结构对轮胎侧偏特性的影响。
近年来，随着计算机技术的飞速发展和有限元商用分析软件的不断完善，有限元仿真分析方法开始应用于轮胎侧偏特性的研究。
关键词：全钢载重子午线轮胎；侧偏特性；侧向力；回正力矩；有限元分析引言轮胎是汽车的重要组成部件，是橡胶工业重要的产品。
轮胎的主要功能是支承负荷，向地面传递制动力、驱动力和转向力，以及缓冲减振，车辆实现各种运动的外力大部分都是由轮胎与路面的相互作用产生的。
轮胎对汽车性能具有十分重要的影响，车辆的许多重要性能都与轮胎的力学特性有关，如车辆的操纵稳定性、行驶与制动的安全性、车辆动力性与通过性等，而且还影响着汽车的环保性能和运输效率，这些性能的改善都依赖于对轮胎力学特性的研究。
因此轮胎力学特性的研究是车辆动力学分析和研究的基础.1全钢载重子午线轮胎的结构橡胶材料属超弹性材料，具有近似体积不可压缩性和非线性本构关系，它的力学行为对温度、环境、应变历史、加载的速率都非常敏感，这样使得描述橡胶的行为变得更为复杂。
第四章 子午线轮胎结构设计(2)22
高速轿车子午胎除钢丝帘线之外；还采用1~2 层尼龙帘线，以增加带束与胎面胶的附着力和箍 紧力。
轿车胎常用的钢丝帘线规格有： 1×4×0.23 1×5×0.23 2+7×0.20+1×0.15 1×4×0.25 1×5×0.25 2+7×0.23+1×0.1 1×4×0.28 2+2×0.28 2+2×0.25
(2)轿车子午线轮胎带束层设计
①带束层材料
作为轿车子午线轮胎带束层材料是比较多的， 有人造丝、玻璃纤维、芳纶(B纤维)、钢丝等，其 中以用钢丝居多，芳纶则很有发展前途，因轻量 化对轮胎是一项很重要的指标。现推广使用的钢 丝帘线结构有：
4×0.25，5×0.25，2＋7×0.22＋0.15，2＋2×0.25/0.28等；发 展的结构有2＋2×0.25/0.28，2×0.30HE， 3×0.30HE，2＋7×0.22等。
②带束层的层数、角度、密度
纤维带束层：一般为4～6层，角度为13～18°。层间交叉 排列；
钢丝带束层：一般为2层，角度为15～22°。 帘线角度还与轮胎速度级别有关：S级轮胎为24°，H级为
22°，V级为20°。 纤维带束层密度一般为8～14根/cm(据帘线的强度与直径
而定)，钢丝带束层密度一般为5～8根／cm(亦据帘线的 强度与直径而定)。帘线密度的选取应考虑其与胶料的粘 合性能。
带束层帘线角度的取值，既要考虑到带束 层对胎体的箍紧系数，又要照顾到便于加工。据 报道带束层角度大于20°，就不能使胎体获得必要 的箍紧效果。但角度太小，不仅使带束层的裁断 和接头等工艺操作复杂化，而且对轮胎的使用性 能不利，容易产生带束层脱层的危险。对子午线 轮胎耐磨性来说，带束层帘线的最宜角度为15～ 20°。但在很大程度上取决于帘线的模量和胶料的 粘附强度，且与轮胎规格有关。