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轮胎在空投着陆过程的三维有限元分析
| 论文题名： | 轮胎在空投着陆过程的三维有限元分析 |
| 关键词： | 汽车轮胎;空投着陆;力学性能;三维有限元分析 |
| 摘要： | 重装空投是进行武器、弹药、车辆、装备等后继补给的主要方式。而且还在人道主义救援、抢险救灾等非军事行动中也发挥不可替代的作用。近年来，全球各主要大国都投入大量人力、物力和财力展开研究。空投着陆时地面环境相对复杂，特别是时间、效能方面的要求比较紧迫严格。因此，车辆着陆时的安全性、可靠性尤为重要。轮胎作为车辆与地面相互接触的一大部件，它的力学特性与车辆空投密切相关。另外，由于车辆悬架的存在也使得车辆在着陆过程变得更加复杂。在某种程度上，轮胎和悬架直接决定空投任务的成败。 本文以某型车辆为例，研究在车辆空投过程中，轮胎着陆时的三维有限元分析，该车辆的轮胎为37×12.5R16.5LT型轮胎，悬架采用不等长双横臂独立悬架。通过利用ABAQUS有限元软件建立以轮胎为核心的车身—轮胎—地面的力学模型，并对它们的参数和相互作用关系进行调整、分析，得出各参数特性与车辆稳定性的关系，从而对车辆空投提供一定参考作用。 本文考虑到轮胎材料的非线性、帘线—橡胶的各向异性、充气轮胎与地面接触的非线性、轮胎大变形、胎内气体气压由于大变形而产生变化、悬架刚度与阻尼通过轮毂对轮胎的作用、车身重量对轮胎的影响的基础上，采用ABAQUS/Explicit对模型进行瞬态动力学分析，分析轮胎着陆速度、轮胎气压、悬架刚度等因素对轮胎胎面、胎侧应力和动能变化等影响。首先从单个轮胎的着陆过程得到着陆速度和胎压对轮胎的影响;其次从1/4车身系统出发得到弹簧刚度、阻尼对轮胎的影响;最后从前轮悬架系统角度出发，分析不同胎压、不同路况条件影响下的轮胎着陆过程。与一般轮胎力学性能研究不同的是，在重装空投着陆过程中，轮胎的滚动摩擦和磨损影响较小，而垂直方向上的冲击起到显著作用。车身质量及悬架作用的影响效果比较明显，负担的载荷成动态变化的特点，使得轮胎在空投着陆过程的有限元分析变得复杂。 |
| 作者： | 杨彬 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2018 |
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