仿生胎面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、輪胎決定著輪胎與地面之間的載荷傳遞特性，并對車輛的乘坐舒適性、操縱性和安全性有重要影響。輪胎的胎面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響著輪胎的溫度、滾阻、抓地、噪聲、抗滑水和耐磨性等諸多性能。輪胎在正常使用過程中，伴隨著溫度的升高，胎冠溫度的升高對輪胎的疲勞壽命產(chǎn)生直接影響;胎冠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也關(guān)系到輪胎的抓地性能和耐磨性能。相關(guān)的法律法規(guī)已對輪胎的以上性能提出了較為嚴(yán)格的要求，傳統(tǒng)胎冠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法只能顧此失彼，無法做到多性能的協(xié)同提升，而借鑒大自然的智慧可以達(dá)到同

2、時(shí)實(shí)現(xiàn)輪胎多種性能相容和同步優(yōu)化的目的。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對具有仿生胎面弧結(jié)構(gòu)的胎冠形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期最大化的達(dá)到協(xié)同提升輪胎多性能的目的，為具有仿生胎冠結(jié)構(gòu)的輪胎的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)思路和理論依據(jù)。為此，本文研究了以下幾個(gè)關(guān)鍵問題:
　　1、利用有限元軟件ABAQUS建立了載重子午線輪胎(385/65R22.5)的三維有限元模型。利用輪胎靜態(tài)加載試驗(yàn)以及接地壓力分布測試試驗(yàn)驗(yàn)證模型的可靠性。在模型可靠性的基礎(chǔ)上對輪胎模型

3、進(jìn)行溫度場、制動(dòng)拖滑的有限元分析。針對輪胎的胎冠溫度性能、抓地性能和耐磨性能分別提出了各自的評價(jià)指標(biāo)。
　　2、在前人研究的基礎(chǔ)上，對仿蝗蟲胎面弧結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于研究對象是新型仿生寬基子午線輪胎，在選取設(shè)計(jì)變量的因素與水平時(shí)，不能直接選用經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，必須在進(jìn)行正交試驗(yàn)之前，經(jīng)過大量的仿真試算，得出合理的水平取值范圍。
　　3、以提高輪胎的胎冠溫度性能、抓地性能和耐磨性能為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)合有限元分析、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、神