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汽车爆胎应急安全装置结构设计与性能研究
| 论文题名： | 汽车爆胎应急安全装置结构设计与性能研究 |
| 关键词： | 汽车爆胎;应急安全装置;结构设计;散热性能 |
| 摘要： | 近年来，随着汽车的迅速普及以及高速公路的飞速发展，致使交通事故发生量居高不下，其中以车辆爆胎造成的交通事故更是数不胜数，严重威胁着公民的生命财产安全。因此，人们对汽车轮胎爆胎安全问题的关注日益增强。国内外许多汽车行业和学者都对防爆胎技术进行了相关研究，相对于其他防爆胎产品，爆胎应急安全装置是一种全新的汽车安全产品，它能够解决由各种爆胎原因引发的安全事故，在为人们安全健康护航的同时，也产生巨大的经济效益。因此，对爆胎应急安全装置进行研究分析有着广阔的前景和重大的意义。 本文以汽车爆胎应急安全装置及轮辋为研究对象，利用仿真分析、试验验证相结合的方法对爆胎应急安全装置及轮辋进行工作特性研究，并对轮胎爆破后的零压行走状态进行分析，确保该爆胎应急安全装置在车辆爆胎后可以发挥安全保护的作用。本文具体研究内容如下： (1)基于爆胎应急安全装置工作原理及汽车轮辋轮廓特征，确定爆胎应急安全装置的总体方案设计，结合设计需求完成该装置的结构设计工作。利用有限元软件ANSYSWorkbench对爆胎应急安全装置及轮辋模型进行静态工作特性分析，以此来验证该装置结构设计的合理性与可行性，并对该产品试制生产。 (2)研究爆胎应急安全装置动态工作特性,首先对爆胎应急安全装置进行径向疲劳仿真，将轮胎在地面上运行一周的动态过程转化为准静态进行分析，并通过试验验证仿真模型的准确性，得出该装置的整体应力分布情况及应力最大位置为螺栓连接端部。然后对爆胎应急安全装置进行模态仿真分析，确保该装置使用时不会与外界激励发生共振问题。最后利用ANSYSnCodeDesignLife软件对爆胎应急安全装置进行疲劳寿命预测，确定该爆胎应急安全装置满足疲劳寿命要求，不会发生疲劳破坏。 (3)对爆胎应急安全装置进行热力学耦合仿真,分析温度场变化对该装置结构性能的影响，然后通过低温试验与高温试验验证仿真模型的准确性，得到该装置危险部位的结构强度满足安全使用要求，并且发现温度场温度降低，对该装置的结构强度是有利的；温度场温度升高，对该装置的结构强度是有害的。 (4)对爆胎应急安全装置进行散热性分析，得出该装置具有良好散热性能。然后建立轮胎零压行走下的爆胎应急安全装置受力模型，并对不同的受力模型进行仿真分析,得出轮胎零压行走过程中，轮辋承受了零压轮胎的大部分载荷。因此该爆胎应急安全装置在轮胎零压行走过程中，不会发生断裂现象，能够有效阻止轮胎脱离轮辋，可以保证爆胎车辆的安全性行驶。 |
| 作者： | 黄云鹏 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 龚俊杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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