轮胎结构设计理论研究进展

从轮胎发明以来,已先后提出了10多种结构设计理论。本文按照时间顺序,逐一对其进行综述,并对各自的特点进行了介绍。     

轮胎结构设计所用计算方法研判

简要论述了对轮胎结构设计中所用计算方法的正确性进行研判的基本方法,指出实验验证和逻辑证明是两种有效的基本手段;强调了实验验证方法对优化试验设计方法的倚重,即对逻辑分析的依赖性;阐明了逻辑证明方法的重要性、实用性和经济高效性;重点推介了几种常用的逻辑检验方法,并针对性地给出了具体应用实例剖析.     

轮胎结构轮廓的优化依据

简要论述充气轮胎的性能优化与轮胎及其局部结构和材料属性的基本关系。强调对于橡胶-帘线复合材料,不仅要重视其力学和热学的各向异性,还必须同时关注其拉压不同性和耐疲劳性的各向异性,掌握其破坏力学的相关属性;阐明轮胎静态结构力学分析对动态性能优化的重要性以及动态性能优化的基本原则;简要分析轮胎常规受力变形与结构性能之间的关系,并讨论了轮胎的行驶面、胎肩部位、胎侧部位和胎圈部位等局部结构的基本优化原则。     

有限元法在轮胎结构设计中的分析与应用

简要介绍了轮胎结构分析方法的发展过程，着重介绍了二维和三维有限元法在轮胎结构分析中的应用。通过对轮胎二维和三维有限元实际模型的分析比较．指出了它们各自应用的优缺点，并阐述了有限元法在轮胎结构分析和设计领域中的发展及应用前景。     

论轮胎结构设计中材料力学的局限与断裂力学的发展

从轮胎的可靠性和安全性出发，分析了目前建立在材料力学基础上的传统强度理论和疲劳强度理论用于轮胎结构设计时存在局限性的原因（即没有考虑材料的缺陷及应力在该处的集中）。认为应该采用断裂力学的疲劳强度理论作为轮胎结构设计的依据，因为这种理论可以计算轮胎缺陷或不均匀处（如带束层和胎圈反包布两处端点）的应力集中程度。提出用作结构部件的橡胶制品的结构设计和配方设计都应当使用这种理论。     

全地形轮胎结构设计的有限元分析

基于26×8-14全地形轮胎的结构设计,运用Abaqus有限元软件建立非线性有限元模型,并设定工况分析轮胎的充气三维轮廓及轮胎接地印痕和径向刚度。经样胎实际测试结果验证,采用有限元进行轮胎结构预期分析高效、方便、结果准确,对轮胎研发十分有价值。     

平衡内轮廓原理浅析子午线轮胎质量问题

根据平衡内轮廓原理探讨传统经验设计在子午线轮胎应用中易出现的早期损坏问题和原因。根据平衡内轮廓理论设计的轮胎充气后受力均匀、变形小;而凭借传统经验设计的轮胎轮廓如果不是平衡轮廓,轮胎充气后,出现高变形、高生热,导致轮胎早期损坏。因此,轮胎设计应以平衡轮廓设计理论为依据,并结合有限元分析优化施工设计。     

民用航空轮胎的装机计算与分析

民用航空轮胎设计和制造商研发的产品必须取得中国民用航空总局颁发的技术标准规定项目批准书(CT-SOA),才能进入民用航空市场;CTSOA不包括装机批准,获得CTSOA的民用航空轮胎需要进行适用于特定航空器的装机计算与分析,以获得适航部门的装机批准。本文对正常类、实用类、特技类和通勤类飞机轮胎和运输类飞机轮胎的装机计算与分析分别进行论述,并给出了计算与分析实例。     

三角平衡轮廓轮胎振动模态的有限元分析

利用Abaqus有限元分析软件,建立三角平衡轮廓轮胎和传统轮廓轮胎的三维有限元模型,研究三角平衡轮廓轮胎的固有频率和振型,对比三角平衡轮廓轮胎与传统轮廓轮胎在轮辋和地面约束条件下的动态特性。结果表明,相比传统轮廓轮胎,三角平衡轮廓轮胎的固有频率较高,具有低滚动阻力优势。     

非充气轮胎的结构设计与力学性能

阐述充气轮胎具有在粗糙路面滚动时能量损失低以及垂直刚度和接地压力较小、承载效率较高的优势以及不抗刺扎、易爆胎、运转不平稳的不足。介绍两款典型的非充气轮胎——辐条式非充气轮胎和蜂巢式非充气轮胎的结构和力学性能。与传统充气轮胎相比,非充气轮胎不仅垂向刚度和接地压力解耦,垂向刚度、侧向刚度、扭转刚度也不再是强耦合关系,这极大地拓展了轮胎的设计空间,仅通过调整剪切带及轮辐的结构和几何参数就可以有效地优化轮胎的性能,但非充气轮胎也存在很多问题,使其仍处于设计研发阶段。今后非充气轮胎的市场需求将不断扩大,其结构和力学性能将不断改进,使非充气轮胎成为轮胎领域的一大品种。     

漂移赛车轮胎结构设计与刚性的相关性研究

以285/35ZR18 101W漂移赛车轮胎为例,研究漂移赛车轮胎结构设计与刚性的相关性。在轮胎上下胎侧部位增加增强层1和2,设计4种增强方案：方案一增强层1采用邵尔A型硬度为90度的胶片,增强层2采用467dtex/1×467dtex/1锦纶66帘布;方案二增强层1采用邵尔A型硬度为90度的胶片,增强层2采用2×0.30ST钢丝帘布;方案三增强层1采用2×0.30ST钢丝帘布,增强层2采用1670dtex/1芳纶＋1400dtex/1锦纶66混合帘布;方案四增强层1采用2＋2×0.25HT钢丝帘布,增强层2采用1680dtex/2芳纶帘布。测试结果表明：方案四轮胎的总接地压力及接地长度和宽度最大,接地印痕矩形率最小,趋于椭圆形;径向刚性和纵向刚性均最大,轮胎的承载能力和制动性能最好,有利于在极高速度下控制车辆的稳定性,满足高速、大角度甩尾等车辆操纵要求。     

子午线轮胎的受约束充气平衡轮廓与计算机辅助设计

从静态充气平衡力学分析出发,以薄膜网络理论模型为基础,在考虑带束层及胎圈增强材料对胎体约束作用的前提下,论述子午线轮胎的受约束充气平衡轮廓模型,并给出计算程序框图。利用微机可以高效率地进行分析、计算和方案优选。     

非充气轮胎技术的分析与展望

介绍非充气轮胎的种类和特点,并分析非充气轮胎技术的发展趋势。非充气轮胎按照结构形式主要可分为聚氨酯（PU）实心型、胎面辐板型、胎面非辐板型和网面型,目前技术比较成熟的是PU实心型,未来应开发具有安全性、通用性和经济性的非充气轮胎技术。     

轮胎模具常见腐蚀形式的原因分析及防腐措施

因轮胎模具使用及存放不合理，造成型腔及外表面腐蚀，严重影响了轮胎的外观质量。通过对轮胎模具常见腐蚀形式及原因进行分析，从轮胎模具的结构设计、管理、增加覆盖层保护等方面进行有效防护，以防止轮胎模具腐蚀。     

农业轮胎常见裂口的原因分析及预防措施

分析农业轮胎常见的防水线裂口、冠部裂口、胎侧裂口以及其他形式裂口的产生原因,并从生产工艺、使用与保养等方面制定了相应的预防措施.通过精心设计、合理选取设计参数、精细加工、加强工艺管理、严格执行技术标准,可减少农业轮胎裂口现象.     

具有三角胶缓冲与补强胶片的轮胎结构设计

介绍具有三角胶缓冲与补强胶片的轮胎结构设计。第1层胎体帘布采用反包设计,第2层胎体帘布采用正包设计,三角胶内外侧分别贴缓冲胶片和补强胶片,且缓冲胶片和补强胶片采用预复合贴合工艺,有效增强了胎圈部位的强度,提升了轮胎的耐久性能。     

半钢子午线轮胎断面常见缺陷原因分析及解决措施

分析半钢子午胎断面常见缺陷的产生原因,并提出相应的解决措施.带束层波浪、冠带层打褶、材料端点集中、耐磨胶打褶可通过优化结构设计、生产过程的合理管控,设备及工艺参数确定,标准作业执行等措施解决此问题.     

半钢子午线轮胎气泡的原因分析及解决措施

针对半钢子午线轮胎不同位置的气泡产生原因进行具体分析,通过优化结构设计、加强工艺管理和严格执行技术标准等措施,有效避免半钢子午线轮胎气泡的产生,从而降低废品数量,降低生产成本,提高轮胎使用性能。     

全钢载重子午线轮胎中心径向尺寸偏差的原因分析

分析全钢载重子午线轮胎中心径向尺寸偏差的产生原因。结果表明,中心径向尺寸偏差与基部胶厚度有极强的线性相关性。应严格控制胎面挤出、成型、硫化工艺参数及规范胎面、胎坯和成品轮胎存放、运输过程中的操作,避免导致胎面胶分布不均匀问题的产生。     

基于弹性构件的防爆安全轮胎设计与成型工艺的研究进展

分析现有防爆安全轮胎结构的优缺点,并从结构设计、材料选择和成型工艺方面介绍基于弹性构件的防爆安全轮胎设计与成型工艺的研究进展。现有防爆安全轮胎存在质量大、负载小、易颠簸、舒适度差、易塌陷变形、易断裂、易脱圈、成型工艺复杂等问题,而通过结构设计、材料选择与成型工艺相结合的系统优化方案解决了现有防爆安全轮胎存在的问题,设计出的针对不同应用场景下的基于弹性构件的防爆安全轮胎负载能力、舒适性和安全性提升,使用寿命延长。