子午線輪胎結構設計及其對力學特性影響研究.pdf

1、汽車輪胎是汽車品質(zhì)評價的重要因素。輪胎的力學特性與整車的性能密切相關。汽車-輪胎的匹配性的研究已經(jīng)成為輪胎開發(fā)必須要面對的科學問題。目前，國內(nèi)輪胎力學特性與整車匹配問題仍處于輪胎動力學模型參數(shù)的試驗識別階段，滿足汽車性能的輪胎主動開發(fā)還沒有起步。研究輪胎結構設計與輪胎性能之間的關系是輪胎主動開發(fā)的基礎，因此該研究具有重要的理論意義和工程應用價值。
　　本文應用有限元數(shù)值仿真技術建立了計及復雜花紋的子午線輪胎力學特性數(shù)值仿真模型及其

2、簡化模型。通過輪胎力學特性臺架試驗驗證了仿真模型的可靠性。根據(jù)乘用車子午線輪胎的帶束層壓力分擔率在斷面寬度范圍內(nèi)呈梯形分布的特點，提出了修正的胎體弦平衡輪廓設計理論，利用Matlab編程語言編制了輪廓設計的軟件。以205/55R16、195/65R15兩種規(guī)格輪胎為研究對象，利用修正的胎體弦平衡輪廓設計理論進行了輪胎設計，采用有限元分析方法對比分析了新設計和現(xiàn)行設計輪廓輪胎的側偏、縱向、徑向剛度，接地特性、磨損等性能。結果表明，與原設計

3、相比，修正胎體弦平衡輪廓設計的輪胎接地面積有所增大，接地壓力偏度值下降;側偏剛度和縱向剛度增大，徑向剛度有所下降;接地面摩擦功的增大導致新設計輪胎的磨損速度有所增大，但磨損的均勻性有較大提升，可以有效地改善輪胎的磨損不均勻現(xiàn)象。此外，還研究了輪胎胎體輪廓設計與側偏剛度的關系，建立了胎體輪廓曲率半徑與輪胎側偏剛度的回歸方程。
　　基于205/55R16的輪胎穩(wěn)態(tài)側偏滾動模型，研究了輪胎的結構設計與側偏剛度的關系。在此基礎上，研究輪胎