安全輪胎內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，汽車的極限速度記錄也是屢次被打破，當(dāng)今社會乘用汽車的極限速度已經(jīng)提升到了430km/h以上。然而據(jù)統(tǒng)計(jì)，如果車速在160km/h以上，如果發(fā)生爆胎事故，那么駕、乘人員的死亡率都將是百分之百。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，高速公路上的交通事故中，由爆胎引起的事故占70％以上。
　　本課題以日常應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，目標(biāo)是研究一種能夠與普通標(biāo)準(zhǔn)輪輞相配備的安全輪胎系統(tǒng)，該安全輪胎系統(tǒng)在爆胎后能夠支撐車體重量，不發(fā)生脫胎、碾胎等高

2、危現(xiàn)象，使用戶能在爆胎后能夠安全運(yùn)行到服務(wù)區(qū)或者維修點(diǎn)更換輪胎。本文設(shè)計(jì)的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)能夠在爆胎事故中最大限度的保護(hù)駕、乘人員的安全。一方面，爆胎事故中，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)可以減小爆胎輪的下陷距離，從而減小了汽車的偏轉(zhuǎn)角度；另一方面，內(nèi)支撐可以在爆胎后代替輪胎繼續(xù)行駛一段距離，找到服務(wù)區(qū)或者維修點(diǎn)。
　　本文首先介紹了現(xiàn)存安全輪胎系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀，查閱國際標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)安全輪胎設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)了一種內(nèi)支撐式安全輪胎。該內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)以常見標(biāo)準(zhǔn)輪輞為基

3、礎(chǔ)安裝體，并充分考慮了強(qiáng)度、重量、成本、安裝、材料、散熱等多方面的問題，主要研究內(nèi)容如下：
　　運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了內(nèi)支撐、輪轂、子午線輪胎結(jié)構(gòu)的建模、裝配，運(yùn)用有限元相關(guān)理論及虛擬仿真方法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的分析，并重點(diǎn)分析了內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)在不工作、爆胎瞬間輪胎跌落和持續(xù)工作時的受力、變形情況，以此保證設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能滿足使用要求。在滿足使用要求的前提下，為了節(jié)省制造成本、耗油量等，故以退化原理和進(jìn)化原理為理論基礎(chǔ)，對內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行

4、了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，尋求到了更合理的材料分布，并減輕了輪胎系統(tǒng)重量。得到新的結(jié)構(gòu)后，對新的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并和原始設(shè)計(jì)進(jìn)行了對比。最后為了驗(yàn)證內(nèi)支撐的尺寸是否過大，以至于影響汽車的正常行駛，于是通過仿真手段對整個輪胎系統(tǒng)進(jìn)行了跌落分析，模擬汽車在行駛過程中的顛簸和起伏狀態(tài)，觀察內(nèi)支撐是否會與輪胎外胎接觸。
　　通過對安全輪胎系統(tǒng)進(jìn)行模擬，驗(yàn)證了內(nèi)支撐能夠可靠鎖緊于輪輞上并在爆胎后能起到承載和續(xù)跑的作用。通過仿真分析，得出該內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)