基于rebar單元的載重子午胎有限元分析.pdf

1、隨著有限元技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元分析已經(jīng)逐漸成為子午線輪胎結(jié)構(gòu)分析的主要手段，成為人們認(rèn)識輪胎結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能提供了強(qiáng)有力的工具。輪胎中簾線骨架材料是主要的受力部件，基于有限元分析技術(shù)發(fā)展了一系列現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法，這些理論都十分重視簾線的作用，然而目前國內(nèi)外文獻(xiàn)中關(guān)于簾線受力特征的較系統(tǒng)的研究報(bào)道不多。本文應(yīng)用ABAQUS程序的非線性分析技術(shù)，建立了載重子午線輪胎(12.00R20)的三維有限元模型，重點(diǎn)分析了輪胎靜態(tài)加載、自由

2、滾動以及側(cè)偏滾動時(shí)各簾線的受力分布規(guī)律。
　　 針對輪胎中的橡膠-簾線復(fù)合材料，本文采用的是目前常用的rebar模型，在面單元中定義rebar單元，再將該面單元嵌入到相應(yīng)的實(shí)體單元內(nèi)。針對輪胎中實(shí)際使用的各種橡膠材料，進(jìn)行了單向拉伸測試，利用ABAQUS軟件對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸和評價(jià)表明，YEOH模型可以較好表征橡膠材料力學(xué)性能的。
　　 建立的模型準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到計(jì)算結(jié)果的可靠性，本文利用輪胎載荷-下沉量，充氣后的斷面

3、寬和外周長變化、簾線力測試等試驗(yàn)對有限元分析結(jié)果進(jìn)行考證。證實(shí)了所采用的建模方法是可取的，建立的模型是可靠的。并較詳細(xì)地分析了不同工況下各簾線力的分布規(guī)律，從而得到了一些有指導(dǎo)意義的結(jié)論：(1)靜負(fù)荷對輪胎接地區(qū)域內(nèi)簾線受力影響顯著，隨著載荷的增加，帶束層和胎體端部周向簾線力以接地影響區(qū)邊緣為變化的分界點(diǎn)；輪胎徑向截面內(nèi)胎圈部的胎體簾線力隨載荷的增加變化不大；(2)與靜態(tài)加載情況相比，輪胎在自由滾動情況下端部簾線力的分布規(guī)律是幾乎相同的