損傷缺陷對在用輪胎安全性的影響研究.pdf

1、輪胎的性能對于車輛的安全行駛具有重要的影響，而輪胎在實際使用中難免會遇到各種復雜和苛刻的路況，很容易使輪胎產(chǎn)生磨損、劃痕、疲勞裂紋等損傷缺陷，所以研究缺陷對輪胎性能的影響顯得十分重要。而輪胎的分析涉及到材料非線性、幾何非線性、接觸非線性，并且輪胎由多種材料組成，同時其構(gòu)造又十分復雜，所以對輪胎的分析十分復雜，必須對其模型進行適當?shù)暮喕ふ液线m的模擬方法。
　　本文通過AutoCAD和SolidWorks建立了11.00R20輪胎

2、的幾何模型，然后導入ANSYS Workbench建立輪胎和地面有限元模型。建模過程中充分考慮到輪胎的材料、幾何、及接觸非線性，對于復合材料，運用了ANSYS Workbench中針對復合材料的composite模塊，通過復合材料部分和橡膠材料部分的裝配建立輪胎有限元模型。
　　對帶有劃痕、裂紋的輪胎模型進行有限元分析。首先在輪胎的不同部位制作劃痕，比較不同部位的劃痕對輪胎在標準充氣壓力和靜載荷下的應力、應變及應變能的不同影響，分

3、析它們對輪胎造成的影響及危害;其次利用多尺度有限元技術(shù)在胎圈處制作含有半圓形裂紋的子模型，結(jié)合斷裂力學相關(guān)理論，研究不同的充氣壓力對胎圈部位裂紋的J積分及撕裂能G的影響，并利用撕裂能G對胎圈部位帶有裂紋的輪胎進行了初步壽命預測，得到過大的充氣壓力對輪胎危險性及疲勞壽命的影響;最后對不同靜載荷下的胎肩部位裂紋進行研究，同樣制作胎肩子模型，通過對切應力及位移的分析認為本文中胎肩的裂紋設置屬于Ⅱ型裂紋，通過對裂紋撕裂能G的分析計算，初步得到了