轮胎模具底座拓扑优化

以结构总体积减小30%为设计变量、以优化域内柔度最小化为目标函数,建立轮胎模具底座(简称底座)周期性拓扑优化数学模型。采用变密度法对底座进行拓扑优化,得出优化模型,模拟分析优化前后底座的应力、疲劳寿命和传热性能。结果表明,优化后底座的最大应力和最大垂直方向位移分别减小17. 2%和20. 8%,最短疲劳寿命延长2. 3%,模具型腔花纹块上、下端温差由0. 106℃减小至0. 081℃,有利于提高轮胎使用性能和延长使用寿命。     

全钢载重轮胎模具上盖刚度及疲劳寿命分析

通过对硫化时全钢载重轮胎模具上盖受力分析,并根据板壳理论中圆形薄板计算理论,得出上盖最大挠度和应力的计算公式。利用有限元模拟验证上盖的刚度,通过计算得到不同材料上盖的最小厚度和疲劳寿命。结果表明:不同材料上盖的最小厚度不同,45锻钢和Q235钢上盖最大变形量均小于0.05 mm,满足上盖刚度设计要求;45锻钢上盖最小厚度比Q235钢上盖减小1mm,疲劳寿命延长2.09%,使用寿命延长2.22%,45锻钢上盖使用性能较优。     

轮胎阶梯式直压硫化内模具的疲劳寿命分析

对轮胎阶梯式直压硫化内模具（简称内模具）的疲劳寿命进行有限元分析。结果表明：正常工况下内模具的疲劳寿命为7.682×105次,如果内模具一天24 h不停地工作,每次的硫化时间为20 min,两次硫化工序间隔为5 min,内模具的实际工作时长为29.2年;与传统硫化胶囊相比,内模具的疲劳寿命大幅延长,同时可以提高成品轮胎的硫化精度,改善硫化质量。     

轮胎模具弓形座刚度计算及疲劳寿命分析

根据实际工况确定轮胎模具弓形座力学计算式,通过CAD/CAE及疲劳寿命分析软件模拟分析不同上部悬臂厚度和材料的弓形座疲劳寿命和安全因数。结果表明：上部悬臂厚度增大,弓形座疲劳寿命明显延长和安全因数明显增大;40Cr材料（钢）弓形座的疲劳寿命长于和安全因数大于QT450-10材料（球墨铸铁）弓形座。     

巨型工程轮胎硫化机底座有限元分析与优化设计

利用I-DEAS三维软件进行三维建模和有限元分析模块对42 000 kN巨型工程轮胎硫化机底座的刚度、强度进行计算与分析,分析其最大工作压力下最大边界的应力和变形情况,并确定了最大应力产生的位置,在满足其工作性能前提下对进行结构优化。优化结果表明通过改变板厚以及修改一些关键尺寸之后得到的结构合理且能够满足强度要求。     

轮胎模具上盖力学性能分析

通过对硫化时的轮胎模具上盖进行受力分析,并根据弹塑性力学薄板计算理论,建立上盖受力简化力学模型。利用有限元模拟分析不同结构形式对轮胎模具1188壳体上盖应力和应变的影响。结果表明:增大上盖闭滑板面积可使上盖应力和应变减小;当上盖及上侧板为整体式结构且均采用Q235钢时,上盖的应力小于Q235钢的许用应力,变形量均小于0. 05 mm,满足设计要求;上盖与上侧板整体式结构的上盖应力和变形量较小。     

动态滚动轮胎的有限元模拟

用有限元方法模拟了动态滚动的轮胎。由于轮胎复杂的花纹形状和内部结构对轮胎的性能非常重要，因此在这个模拟中对这些因素建立了精确的模型。一个非常长的运算时间对于建立精确的轮胎模型来说是必不可少的，但是，就实际的轮胎开发而言，由于在计算机硬件、有限元软件以及模拟技术方面进行了许多改进，因此这个模拟的运算时间又是可以接受的。本文介绍了用于模拟的模型，并对在不同的滚动条件下采用该方法对轮胎的几个性能的预测结果进行了说明。模拟结果与实验结果相当一致。因此，这种模拟技术对实际的轮胎开发来说非常实用。     

轮胎的有限元分析

计算机模拟模型法正在对轮胎的设计与开发进行革命。有限元分析法方面的新技术,例如ＬＳ－ＤＹＮＡ,不但可满足汽车制造商们日益增加的对整车模型工艺过程详尽资料的需求,而且可缩短传统制取样胎及试验开发的周期,从而能尽快地将产品投放到市场上。     

基于有限元仿真的轮胎噪声模拟分析

以225/50R16半钢子午线轮胎为研究对象,采用Abaqus软件,按照真实轮胎静负荷试验工况对其进行模拟分析,得到仿真接地印痕,并进行轮胎噪声模拟。结果表明:仿真接地印痕的长轴、短轴和平均接地压力与实测结果的相对误差在1.5%以内;将仿真印痕参数导入噪声分析软件,80 km·h~(-1)速度下的轮胎噪声模拟计算结果与实测噪声结果的差值在1 dB以内。     

用显式有限元程序分析轮胎转向模拟

有限元方法已在轮胎工程中得到了广泛的应用。因为轮胎是最复杂的非线性结构之一,所以大部分有限元方法的轮胎模拟是静态分析。例如,子午线轮胎由平行于轮胎横断面的帘线胎体层、周向环绕轮胎的带束层和挺性胎面胶构成。轮胎在一定条件下与路面滚动接触。近来,为了精确...     

轮胎脱圈阻力试验有限元仿真分析

以245/30R22半钢子午线轮胎为研究对象,利用Abaqus软件对轮胎进行脱圈阻力试验仿真分析,不仅给出了一套基于Abaqus软件的轮胎脱圈阻力试验的模拟方法,而且提出了轮胎脱圈难易程度的评价方法。结果表明,仿真获得的脱圈阻力与试验结果吻合较好,可以对轮胎的防脱圈性能进行提前预报。     

子午线轮胎成型过程有限元仿真分析

利用ABAQUS软件对12.00R20全钢载重子午线轮胎的成型过程进行有限元模拟。采用Marlow模型模拟生胶的力学性能,Rebar单元模拟钢丝帘线对橡胶的加强作用,解析刚体模拟成型机的主毂和辅助毂,分析轮胎成型过程中橡胶部件的贴合工艺和胎坯的成型过程。结果表明,模拟结果与理论设计轮胎结构具有良好的一致性,可以为生产工艺设计提供指导。     

新型安全轮胎的设计及其有限元仿真分析

以235/45R18子午线轮胎为基础,以质量小、弹性优异的发泡弹性聚氨酯为内支撑体制备新型安全轮胎,用非线性有限元软件ABAQUS对其进行静态力学特性分析。结果表明:新型安全轮胎采用连通充气设计,能够在标准气压下正常行驶,不影响其操控性和舒适性;当轮胎漏气时,内支撑体与轮胎内衬层接触,内支撑体与胎侧共同承受载荷,从而减小胎侧部位的形变量,保证车辆能正常行驶到安全区域。     

免充气轮胎与子午线轮胎的有限元分析对比

采用Abaqus软件建立特殊结构的免充气轮胎三维有限元模型,对其静态加载和侧倾工况进行模拟,并将计算结果与同规格11.00R20载重子午线轮胎的实测数据进行对比分析。结果表明:静负荷工况下,两者的静刚度曲线基本吻合,下沉量和接地面积接近,免充气轮胎最大接地压力较小;侧倾工况下,两者的接地面积和静刚度曲线的变化趋势接近。免充气轮胎可以达到同规格子午线轮胎的性能要求。     

免充气轮胎与子午线轮胎有限元分析对比*

通过ABAQUS建立特殊结构的免充气轮胎有限元模型,对其静态加载和侧倾工况下进行了模拟,并将计算结果与同规格11.00R20载重子午线轮胎的实测数据作对比分析。研究表明：静载工况下,两者的静刚度曲线基本吻合,下沉量和接地面积接近,免充气胎最大接地压力较小;侧倾工况下,两者的接地面积和静刚度曲线的变化趋势接近。表明该免充气轮胎可以达到同规格子午线轮胎的性能要求。     

轮胎直压硫化工艺的有限元仿真

传统的蒸汽硫化机具有胶囊和蒸汽室,使用过热蒸汽加热轮胎使之硫化。蒸汽的传热效率低,能量浪费严重。由于蒸汽的放热冷凝,蒸汽室底部的温度低于蒸汽室顶部的温度,这导致轮胎的不均匀硫化。直压硫化则采用电磁加热方式,其产生的温度场均匀,局部区域温度具有可控性。其次直压硫化工艺用大小鼓瓦与轮胎直接接触传热的方式,其传热效率应该比蒸汽硫化工艺高。本文基于ABAQUS软件,编写HETVAL和UVARM子程序模拟实际硫化工艺得到255/30R22轮胎的温度场和硫化程度场,在相同硫化条件下比较两种工艺的硫化效果。结果表明直压硫化工艺的硫化效率大约提高了三分之一。     

基于Abaqus软件的轮胎有限元模型建立及仿真分析

基于Abaqus软件建立轮胎有限元模型,对305/75R24. 5全钢载重子午线轮胎的充气外缘尺寸、胎肩应力分布、带束层应力分布、胎圈与轮辋接触应力分布进行预测分析。有限元仿真结果表明:轮胎的充气外缘尺寸符合国家标准要求,静负荷状态下沉率满足轮胎的整体刚度要求;胎肩应力最大处位于3~#带束层端部;在充气和静负荷状态下,2~#带束层的应力均小于3~#带束层;胎圈与轮辋过盈配合处及其周围应力较大。