轮胎振动特性的有限元分析及关键影晌因素研究

基于Abaqus非线性有限元软件,建立三维轮胎的振动模态分析方法,求出轮胎径向、横向、周向各阶振型,并进行实际轮胎的振动模态试验,试验结果与仿真计算结果吻合良好。在此基础上,进一步研究了充气压力、带束层参数及帘线和橡胶模量对轮胎振动固有频率的影响,揭示了轮胎振动特性与轮胎使用条件以及材料特性之间的相互关系,为解决轮胎配套过程中遇到的噪声、振动和舒适性问题提供了方向。     

UPTIS和TWEEL非充气轮胎的高速振动特性有限元分析对比

建立非充气轮胎高速振动的仿真分析方法,对非充气轮胎在一定负荷和转速下的高速滚动进行模拟,提取关键部件辐条和地面反作用力振动时域信号,通过结合汉明窗的快速傅里叶变换技术将振动时域信号转换成频域信号。基于建立的高速振动仿真分析方法对两种典型的非充气轮胎UPTIS和TWEEL轮胎的高速振动特性进行对比分析。结果表明,相比TWEEL轮胎,UPTIS轮胎在高速滚动过程中地面反作用力振动频域的特征振动频率少且振幅小,即相同承载能力下UPTIS轮胎的高速减振性优于TWEEL轮胎。本工作建立的高速振动仿真分析方法为非充气轮胎的结构优化提供支撑。     

基于有限元方法的轮胎振动模态影响因素分析

通过建立轮胎有限元模型,采用计算机仿真技术分别在不同充气压力、轮辋约束、负荷以及滚动速度条件下对轮胎进行振动特性分析,并从理论上对仿真计算结果进行研究分析。结果表明：轮辋约束和负荷对轮胎振动影响不大,而充气压力和滚动速度对轮胎振动噪声影响较大。     

轮胎噪声(静音)的探讨

概述了轮胎噪声音源、噪声形成条件和噪声强度;详细阐述了不同轮胎种类的噪声水平及不同使用和行驶条件下的噪声水平,轮胎噪声测定方法,轮胎噪声音源探查,轮胎噪声发生机理,轮胎给力特性,轮胎传递特性以及轮胎振动噪声;最后,总结了轮胎噪声(静音)的几个主要研究方向。     

载重子午线轮胎的异常振动

一些载重子午线轮胎在一定的使用条件下会发生类似于共振的异常振动现象,引起轮胎噪声的大幅增加。轮胎噪声实验室转鼓试验能有效地发现轮胎的异常振动。造成轮胎异常振动的原因可能与加工误差引起的轮胎尺寸、质量和刚度等方面的不均匀性有关。     

Hercules公司推出Avalanche RT可镶钉冬季轮胎

以215/75R17.5载重子午线轮胎为研究对象,利用Abaqus/Explicit模拟轮胎在转鼓上的滚动过程并分析其振动特性。为了验证该有限元分析方法的准确性,采用多普勒激光测振仪测量轮胎在转鼓上滚动时胎侧测点在时域下的振动速度响应,应用Matlab中等波纹低通滤波器Firpm函数对测得的时域信号进行滤波,保留20～500 Hz频率间的振动响应信号并对其进行傅里叶变换,与频域下的仿真值进行对比,二者具有良好的一致性,证明了滚动轮胎有限元分析方法的准确性。从有限元仿真的角度分析了使用因素对胎面和胎侧振动特性的影响规律。研究表明：胎面的振动速度分布关于轮胎顶点对称,靠近接地区域振动速度幅值最大,接地后端振动速度大于接地前端;随着速度和充气压力的增大,胎面和胎侧的振动速度随之增大,载荷对胎面和胎侧振动速度的影响较小。     

补强纤维性能与子午线轮胎性能的关系

主要介绍轿车子午线轮胎的特性以及轿车子午线轮胎的特性与补强织物性能的关系；比较各种通用补强织物的不同特性及它们的相对优、缺点；轮胎补强材料的最新发展；补强织物现在和将来的发展趋势。     

子午线轮胎振动特性实验研究

利用振动实验模态分析的方法，建立了自由悬置和接地状态下轮胎的振动特性模态测试与分析系统，通过轮胎径向激振测试信号的数据处理与分析，提取了各阶的频率及其径向模态振型，分析了轮胎的模态参数随充气压力、负荷变化的规律，为实验方法的研究和轮胎结构设计及车辆的动力性能分析提供指导。     

低噪声轮胎的设计理念与技术分析

根据轮胎噪声源的分类,结合典型的低噪声轮胎设计,从轮胎振动噪声、空气噪声和轮胎花纹节距设计优化方面分析了当前低噪声轮胎设计的技术思路。分析结果表明,目前降低轮胎噪声的主要技术手段有以下几方面:不对称多节距的胎面花纹设计;减小横沟宽度,增加纵沟宽度;拓展轮胎噪声频谱的三维花纹沟设计;改善胎面接地压力分布,优化轮胎轮廓以降低胎体对振动激励的响应。     

基于轮胎稳态和瞬态特性的车辆响应研究

分析中低频下轮胎稳态和瞬态特性,建立有较高精度的三自由度车辆模型,研究轮胎稳态和瞬态特性与整车响应的关系。结果表明:轮胎侧向因子对整车稳态和瞬态响应均有较大影响;轮胎瞬态特性主要影响车辆的振动倾向和响应快慢;车辆的精准控制要求谐振频率高、通频带宽、谐振峰水平低和相位滞后角较小。本研究结果有助于进一步探索轮胎性能的有效控制,在提高车辆品质的同时,降低轮胎开发轮次和成本。     

轮胎发声机理的辨识

轮胎花纹块与路面撞击引起的胎侧振动是轮胎噪声产生的主要机理。减小轮胎／路面接触噪声的必要条件之一是了解振动特性。本研究的目的是在轮胎模态分析的基础上分析轮胎壳体弯曲波的传播和弯曲模态下胎侧的声辐射。在不同频率下应用几种不同模态,表明对外部激励的胎侧响应及其声辐射本性。使用板壳理论分析频散关系与模态的相关频率。为了能对胎面振动引起的轮胎壳体声辐射行为进行定性分析,使用3种不同的模型分析频率以及频散关系。     

轮胎力学进展

回顾和分析当前轮胎科学与工艺技术的进展。对鉴定轮胎耐久性、胎面磨耗、噪声、能耗、振动及牵引和操纵性能的计算及试验技术的发展进行讨论。列举了应用新发展的技术分析轮胎的上述关键特性和促进优化轮胎设计的实例。     

轮胎与路面障碍碰撞过程显式有限元分析

将车辆简化为单自由度振动模型,采用ABAQUS有限元分析软件建立11.00R20全钢载重子午线轮胎在水平路面上滚动的三维有限元模型,模拟轮胎与路面障碍的碰撞过程,并用显式有限元程序分析轮胎在碰撞过程中的受力、变形和接地压力分布等力学特性.结果表明,碰撞过程对轮胎力学特性有很大影响.     

轮胎模态试验及在轮胎结构设计中的应用研究

分析了轮胎模态分析的试验方法及其在轮台设计中的应用,并建立了轮胎模态分析试验系统。测量了各类型轮胎的固有频率特性,分析了轮胎气压、胎面花纹和轮胎质量对轮胎的固有频率特性的影响规律、模态振动的噪声的关系,得出结论：轮胎气压增大,轮胎的固有频率也随之增高;同型号、同规格光面轮胎的基频低于有花纹轮胎;刚度变化对轮胎固有频率的影响大于轮胎质量的影响。此外,还用试验模态验证了有限元模态分析的正确性及产生误差的原因。     

F-4战斗机主起落架斜交轮胎和子午线轮胎的准静态和动态反应特性(一)

在兰利研究中心进行了确定美国空军F-4战斗机主起落架30×11.5-14.5/26PR斜交轮胎和子午线轮胎的准静态和动态反应特性的研究。通过采用垂直载荷、侧向载荷和前后向载荷试验测定了轮胎的性能。还获得了质量惯性矩数据。研究结果包括准静态负荷变形曲线、自由振动随时间变化的曲线图、能量损失与滞后损失的关系、刚性和阻尼特性、印痕几何形状以及两种轮胎的惯性。给出了斜交轮胎和子午线轮胎的差异,还提出了两种轮胎设计的优缺点。介绍了表征粘性、结构和库仑摩擦的三种简单的阻尼模型并比较了实验数据。讨论的结论包括一个试验观测总结。本研究结果表明,子午线轮胎的垂直刚性值与斜交轮胎的刚性相当,在飞机上采用子午线轮胎不会影响飞机着陆的动态性能。子午线轮胎会降低横向刚性和前后向刚性,这样有可能会增加轮胎的颤动并产生轮胎与现有防滑刹车系统的兼容性问题。自由振动试验与准静态试验相比,自由振动试验的横向和前后向阻尼增加。这表明不仅存在假定的结构阻尼,而且还存在粘性阻尼。用原来的试验不能试验库仑摩擦特性。印痕几何形状数据说明,印痕纵横比影响可能会对与这种子午线轮胎有关的已改进的防水滑性不利。子午线轮胎的充气压力比斜交轮胎的高。子午线轮胎的惯性矩值比斜交轮胎的低,较低的惯性矩值表明在转动操作中需要较少的能量,可以减少子午线轮胎的胎面磨耗。     

轮胎与汽车的性能匹配分析

介绍轮胎在汽车整车系统中的作用，分析轮胎性能对汽车行驶性能的影响。汽车的行驶性能(动力性能、燃料经济性、制动性能、操纵稳定性、行驶平顺性和通过性等)与轮胎的与路面附着性能、滚动阻力、侧偏特性、垂直特性、包封性、振动性等动态力学性能及结构和尺寸密切相关。轮胎性能与汽车性能合理匹配，汽车的行驶性能好。     

橡胶加工专利

一、轮胎：在高低温下都具有良好抓着力的轮胎胎面胶料配方；提高了抗静电性的充气轮胎及其胶料配方；具有跑气保用性和行驶稳定性的充气轮胎；二、胶带、胶管与胶布：具有低噪声特性的传动带；燃料输送胶管；柔性好且耐热油的热塑性弹性体胶管.     

轮胎与路面之间的摩擦和附着

对橡胶的摩擦、轮胎与路面之间的摩擦特性和附着因数的含义以及影响轮胎附着性能的因素进行了分析。橡胶与路面之间的摩擦因数受载荷和滑动速度的影响；轮胎与路面之间的摩擦因数包插粘着和滞后两部分，与轮胎结构、路面状况和轮胎的工作条件密切相关；附着因数是平均摩 擦因数，可从宏观上描述轮胎弹性滑转和完全滑移或滑转时的摩擦特性。     

深入式滞后测试仪在橡胶材料上的应用

对橡胶复合材料在交变力下的损失特性,即内耗问题进行了研究,首次将深入式滞后测试仪应用于轮胎材料的损失特性测试中。分别对子午线轮胎和斜交轮胎各部位橡胶及帘线橡胶复合材料的损失特性进行了测试。计算结果表明,用深入式滞后测试仪与目前普遍使用的自由振动法得到的结果有较好的一致性。本方法可对轮胎滚动阻力分析、温度场分析、温度场与应力、应变场偶合等问题的研究提供依据。     

降低轮胎噪声 发展高性能环保轮胎：再论环保型轮胎的兴起（下）

三、低噪声高性能轮胎的开发多年来，人们对轮胎的噪声一直是从乘坐舒适的角度，并且同振动联系在一起进行研究的。然而通过种种实践说明，轮胎的低噪声化乃是一项复杂的系统工程，是正在发展成熟的新技术。因此，随着环保意识的增强，近年已把轮胎噪声问题单独列为课题，并开发出一系列称之为“居住性、经济性和安全性”均优的轮胎新品种。也有的叫做低噪声型环保轮胎或“安静无声轮胎”。十几年来的开发成就，主要表现在以下５个方面：１．建立轮胎动态特性模型，从理论上开展了低频段（小于２５０Ｈｚ）和高频段（８００～２０００Ｈｚ）…