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载重子午胎胎圈裂纹扩展研究及寿命预估
| 论文题名： | 载重子午胎胎圈裂纹扩展研究及寿命预估 |
| 关键词： | 子午线轮胎;疲劳失效;有限元分析;裂纹扩展;寿命预估 |
| 摘要： | 轮胎作为一种由帘线和橡胶组成的柔性复合材料结构，具有典型的疲劳破坏失效现象，特别是对于使用工况和运行环境比较恶劣的全钢载重子午线轮胎，轮胎橡胶材料更加容易产生疲劳，造成轮胎寿命大幅下降。 本文在了解橡胶材料的疲劳失效机理研究现状的基础上，提出运用SED最速下降法判定橡胶材料中裂纹扩展方向的方法，对预置不同的中心裂纹的轮胎橡胶式样，在单向拉伸的状态下进行裂纹扩展的有限元分析，分析结果与试验结果具有良好的一致性，说明了该方法的可行性。 运用多尺度有限元技术建立轮胎胎圈处有限元子模型，提高胎圈裂纹扩展分析的精度和效率。利用SED最速下降法判断轮胎胎圈处裂纹扩展的方向，研究胎圈子模型中各胶料处的裂纹扩展情况，分析结果与试验后的轮胎胎圈裂纹进行对比，验证了SED最速下降法在轮胎裂纹扩展中的准确性。 考虑胎圈处裂纹的几何非线性，讨论了裂纹尖端节点力的有限元计算方法，基于Irwin虚拟裂纹闭合技术对裂纹开裂进行了寿命预估，预估结果与试验结果比较一致，表明该方法对轮胎寿命预报有一定的使用价值。 本文针对轮胎橡胶材料提出的判定裂纹扩展方向的方法，对轮胎裂纹扩展分析具有较高的可靠性，对三维轮胎胎圈处裂纹扩展研究有较大的促进，为进一步研究胎圈疲劳失效机理打下了基础。 |
| 作者： | 陈洛兵 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 王国林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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