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滚动轮胎稳态磨损及其主要影响因素分析
| 论文题名： | 滚动轮胎稳态磨损及其主要影响因素分析 |
| 关键词： | 滚动轮胎;稳态磨损;有限元分析;定位参数;汽车轮胎 |
| 摘要： | 轮胎的磨损会缩短轮胎的使用寿命，降低汽车行驶中的操纵稳定性和乘坐舒适性，甚至会威胁行车安全。因此，研究轮胎的磨损现象和规律，探讨各种因素对轮胎磨损的影响及解决方案，具有重要的理论和实用价值。本文分别采用理论建模和有限元分析的方法，对轮胎磨损特性及其主要影响参数进行了仿真分析，为研究轮胎磨损提供了一种新的思路。 首先在轮胎运动学模型、接地刷子模型和加入外倾角的轮胎宽度力学模型的基础上，建立了基于刷子模型的轮胎磨损力学模型；根据轮胎磨损量的表征方法，对轮胎磨损量进行了数值计算，仿真分析了外倾角和前束角对轮胎磨损的影响，并对车速、载荷等其它参数对轮胎磨损的影响也进行了分析。 为了对比和完善理论计算分析结果，更好地反映轮胎接地印迹区域罩的磨损分布，在Marc软件里建立了轮胎有限元模型，并进行了合理的网格划分。通过对汽车直线行驶工况下轮胎的稳态滚动仿真，采用合适的轮胎磨损量表征方法，分析了初始车轮定位参数下的轮胎磨损力学特性，得到了轮胎接地印迹内的磨损量分布状况。 在建立的轮胎有限元模型基础上，对影响轮胎磨损的主要参数进行了分析。通过对轮胎接地印迹磨损量分布的变化趋势进行仿真，得到了车轮定位参数、车速、载荷和路面附着系数等各种主要参数对轮胎磨损的影响趋势，并和文献里国内外试验结果进行对比，验证了模型仿真的合理性。 根据理论计算和有限元仿真的结果，可以得出车轮定位参数是造成轮胎异常磨损的主要原因，且前束角影响更大，而车速、载荷和路面附着系数更多地影响了轮胎的正常磨损，从而提出了进一步控制和降低轮胎磨损的解决方案。 |
| 作者： | 董保利 |
| 专业： | 机械工程;车辆工程 |
| 导师： | 左曙光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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