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载重子午线轮胎滚动阻力有限元分析
| 论文题名： | 载重子午线轮胎滚动阻力有限元分析 |
| 关键词： | 子午线轮胎;滚动阻力;迟滞损失;有限元分析 |
| 摘要： | 低碳、节能和安全已成为汽车技术的发展方向，作为汽车上唯一接地部件，轮胎滚动阻力直接影响汽车燃油经济性。减小轮胎滚动阻力不仅能够提高汽车燃油经济性，同时降低汽车行驶过程中轮胎温度，提高轮胎耐久性能。本文的研究目的是建立一种能准确预测轮胎滚动阻力方法，为降低轮胎滚动阻力、优化轮胎结构设计提供指导。 从轮胎滚动阻力的产生机理出发，分析了滚动阻力的构成以及计算方法。滚动阻力是能量损失的一种度量，是一个标量而不是一个实际的物理力，包含了空气阻力引起能量损失、轮胎与轮辋和轮胎与路面的摩擦损失以及橡胶粘弹性迟滞损失。其中，橡胶粘弹性迟滞损失是主要组成部分。本文研究了含温度耦合的滚动阻力计算方法，计算过程包含三个部分：结构分析、温度场分析和滚动阻力计算，其中温度与材料性能的耦合通过制定迭代流程完成求解。 利用LFA447型激光扩散法导热仪测试了橡胶热物性参数随温度变化情况，如：热扩散系数、比热和导热系数等。通过对试验数据的回归分析发现，橡胶热物性参数随温度呈线性变化。利用橡胶加工特性分析仪RPA2000对橡胶损耗因子进行了温度、应变联合扫描，得到了损耗因子随温度、应变变化数据，通过拟合得到损耗因子随温度、应变的变化关系式。 为说明含温度耦合的滚动阻力分析的正确性，利用RRS—Ⅱ型橡胶功率损耗试验机对采用胎面胶制作的橡胶轮进行了温度场和滚动阻力试验测试，并与相应的有限元分析结果进行了对比分析。结果表明，利用本文所建立的滚动阻力分析方法计算得到的结果与以往计算方法得到结果相比具有更高的精度。 以12．00R20载重子午线轮胎为研究对象，利用HYPERMESH建立了轮胎有限元模型，通过ABAOUS进行有限元分析。在此基础上将所建立的滚动阻力计算方法应用于该轮胎的分析，分析了速度、载荷、气压对轮胎滚动阻力的影响以及轮胎不同胶料对滚动阻力的贡献。 |
| 作者： | 伍建军 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 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： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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