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原文传递机械弹性车轮负荷特性研究

论文题名：	机械弹性车轮负荷特性研究
关键词：	机械弹性车轮;承载负荷;弹性环轴力;挠曲变形
摘要：	轮胎的负荷特性是轮胎基本参数之一，对滚动阻力、能量损失、振动等方面具有较大影响，其研究的主要内容包括载荷与下沉量之间的关系，以及各种内部、外部因素对载荷与下沉量关系的影响等。本文研究的车轮为一种新型的机械弹性车轮（ME-Wheel），其结构特点和工作原理与充气轮胎存在极大差异。因此，本文将在现有研究方法的基础上，结合ME-Wheel本身的特点，运用仿真结合试验的方法对ME-Wheel的负荷特性进行研究。　　本文以12组铰链组ME-Wheel作为研究对象。首先，分析了ME-Wheel的结构特征和工作原理，并对车轮的承载及驱动特性进行了力学分析，发现铰链组受力由顶部垂直轴线处向水平轴线处呈余弦递减，弹性环的轴力和弯矩呈正弦递增，并优化了车轮的驱动力学模型。　　其次，建立了ME-Wheel的有限元模型，对ME-Wheel静载工况下的负荷特性进行了仿真分析。通过对比车轮负荷特性的仿真与试验结果可知，除了由于轻载时的摩擦作用和重载时刚性轴的挠曲变形产生的较大误差外，工作载荷内试验与仿真结果的相对误差不超过5％，两曲线具有较好的一致性，验证了所建立有限元模型的可靠性。　　第三，分析了ME-Wheel结构参数、侧向力、侧倾角对其负荷特性的影响。对应的负荷特性曲线表明：相同载荷下，车轮下沉量与铰链组组数、弹性环截面积呈负相关性，而与铰链组总长度、侧向力及侧倾角呈正相关性。　　最后，分析了ME-Wheel主要损坏形式，提出一个适用于损坏工况下的车轮负荷特性概念和描述曲线，并研究了不同损坏结构对其负荷特性的影响。结果表明：相同载荷下，损坏铰链组靠近或位于水平轴线之上，车轮下沉量较大；随损坏铰链组位置向接地域靠近，车轮下沉量随之减小。
作者：	李娅奇
专业：	车辆工程
导师：	阮米庆;赵又群
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京航空航天大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文