輪胎滑水有限元顯式動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、車輛在濕路行駛時(shí)，由于流體壓力的存在，導(dǎo)致輪胎接地力下降以及車輛操縱性能降低，因此如何設(shè)計(jì)汽車輪胎以提高車輛的濕路行駛性能變得尤為重要。早期對(duì)輪胎滑水現(xiàn)象的研究采用直接的實(shí)驗(yàn)研究方法。90年代后期，有限元方法開始應(yīng)用于輪胎滑水現(xiàn)象的數(shù)值模擬。隨著計(jì)算機(jī)硬件和數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展，使得采用有限元方法來數(shù)值研究輪眙的結(jié)構(gòu)參數(shù)和外部因素如復(fù)雜眙面花紋形態(tài)和行駛速度、摩擦系數(shù)等對(duì)輪胎滑水行為的影響成為可能。
　　 本文以205/55R16

2、半鋼子午線輪胎為參考輪胎，利用組合類保角映射簇建模法構(gòu)建了三種不同胎面花紋的輪胎有限元分析模型，采用正交各向異性殼單元模擬骨架材料及其包覆膠料，并通過移動(dòng)骨架層位置等方法對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化。考評(píng)結(jié)果表明，本文采用的有限元模型和骨架材料的等效簡(jiǎn)化方法是有效的。
　　 在此基礎(chǔ)上，考察了流體狀態(tài)方程中參數(shù)的選擇對(duì)輪胎滑水結(jié)果的影響，計(jì)算結(jié)果表明水的狀態(tài)方程參數(shù)的選擇的不同，不影響輪胎滑水自限元數(shù)值分析結(jié)果。
　　 考察了胎面花

3、紋形態(tài)對(duì)輪胎滑水性能的影響。結(jié)果表明S型胎和V型胎由于有橫向花紋溝的存在，滑水性能優(yōu)于縱溝胎。
　　 考察了行駛工況對(duì)輪胎滑水的影響。結(jié)果表明：行駛速度對(duì)輪胎滑水的影響顯著，其中輪胎滑水時(shí)受到的流體壓力隨行駛速度的平方呈線性變化；5mm的雨水深度下，輪胎受到的流體壓力明顯小于10mm和15mm雨水深度下的流體壓力，10mm與15 mm的雨水深度下，輪胎受到的流體壓力差別不大；在正常工況范圍內(nèi)的充氣壓力的改變，對(duì)輪胎滑水的影響很小