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SUV轮胎内支撑系统设计与动力学分析
| 论文题名： | SUV轮胎内支撑系统设计与动力学分析 |
| 关键词： | SUV汽车;轮胎内支撑系统;动力学分析;阶态频率 |
| 摘要： | 随着SUV汽车在全世界车辆销量和占有量呈现与日俱增的景象，到现在占据了汽车销量总量的五分之一的江山，SUV凭借其得天独厚的优势对消费者愈发具有吸引力，但是由于自重大、车体宽等原因，较其他轿车更容易爆胎，引发的交通事故日趋严重，而 SUV一直随车携带的备胎，只能在汽车低速爆胎后并安全停下时，才能起到换胎续航作用，为 SUV安上内支撑系统能够在爆胎时大大降低危险系数，并使车辆安全行驶一段较长距离。 内支撑是安全轮胎重要核心部分，它以现有轮毂、轮胎为尺寸参考，兼顾胎体变形以及装卸空间限制等情况，计算出尺寸参数范围，对内支撑单体的初设计模型进行建模。基于极限工况条件，利用ANSYS Workbench对初设计模型拓扑优化，为结构优化减重提供理论支持和指明方向。 再通过极限工况条件下内支撑系统的LS-DYNA动力学分析，利用单一变量法，依次计算出内支撑的梁宽高、切口高度、减重孔、锁紧位置等尺寸参数，然后设计出内支撑单体最优模型。对内支撑极限工况动力学分析之前，通过LS-DYNA动态松弛计算螺栓不同大小预紧力下，内支撑的初始应力的值，并与未进行动态松弛分析的动力学计算结果进行比较。 轮胎常压下，内支撑在螺栓的锁紧力下随轮胎振动，通过ANSYS对内支撑进行有预应力的模态分析，计算各阶态固有频率，与轮胎固有频率进行比较，考察是否会出现共振现象。零压下，基于有预应力的模态分析，对内支撑进行谐响应分析，计算最大变形量和对应的阶态频率。 为了更真实的了解内支撑系统受力情况，在轮胎常速、高速运行两种车况下,使用动力学分析软件LS-DYNA进行动力学分析，验证内支撑能否安全锁紧于轮毂，并计算由离心力和预紧力产生的内支撑各部分受力情况。最后，进行轮胎爆胎的动力学分析，校核内支撑系统的强度，并观察各个时刻SUV汽车的偏转情况。 |
| 作者： | 程陆平 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 张旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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