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原文传递轮胎驻波现象的数值分析研究

论文题名：	轮胎驻波现象的数值分析研究
关键词：	子午线轮胎;有限元模型;驻波现象;数值模拟;静加载;下沉量;临界速度
摘要：	本文针对215/55R16型子午线轮胎，建立了简化的有限元模型，对轮胎驻波现象进行了数值模拟，并与试验进行了比较。利用轮胎转鼓试验机进行了215/55R16子午线轮胎静加载及高速滚动试验，获得了静加载状态以及不同滚动速度下的轮胎下沉量，并得到两条同型号子午线轮胎的破坏速度。测试结果表明，随着滚动速度的增加，离心力作用的增强，轮胎的外半径、滚动半径都随之增加，下沉量随之减小，近似保持负线性关系。利用ABAQUS有限元软件建立了子午线轮胎的有限元模型，对轮胎进行了充气、加载、自由滚动和加速滚动过程的数值模拟。在此基础上，根据驻波现象的定义，提出了一个判定子午线轮胎临界速度的简单可行的方法。由此得到的下沉量和临界速度与试验值符合良好，验证了该计算方案的可靠性。同时给出了轮胎表面节点在不同速度下的变形，得到了轮胎在发生驻波现象时的动画过程。结果显示，在驻波现象发生时，轮胎胎面产生明显的波形。最大的波峰出现在接地后区，并沿轮胎周向逐渐衰减，轮胎高应力应变区域显著扩大。这与其他文献中得到的轮胎在驻波发生前后的变形特征相符合。针对文献中存在的争议，模拟了子午线轮胎在不同载荷状态下的加速滚动过程，考察了载荷对临界速度的影响。计算结果表明，载荷的变化基本不影响子午线轮胎临界速度的大小，但过高的载荷会使得轮胎耐久性下降，更容易破坏。
作者：	郝勇
专业：	固体力学
导师：	夏源明;李子然
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中国科学技术大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文