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全钢丝载重子午线轮胎的三维有限元分析

陈蔚  
【摘要】:本文应用MSC/Marc/Mentat有限元分析和建模软件建立轮胎三维有限元模型,橡胶基体材料采用不可压缩Mooney-Rivlin材料模型、钢丝骨架材料采用各向同性弹性材料;钢丝增强橡胶的胎体帘布复合材料采用Rebar膜单元与INSERT选项组合;考虑轮胎结构的几何非线性以及轮胎接触非线性,建立了9.00R20规格的全钢丝子午线轮胎三维有限元模型。 本文利用所建立的有限元模型,首先系统地分析了充气工况下轮胎的变形、应变、应力分布;其次分析了静态接地工况下轮胎与地面的接触应力分布、接地印痕形状以及下沉量等参数对轮胎接地状态的影响;论文还讨论了胎体帘线角、载荷等参数变化对不同工况下轮胎变形、应力、应变分布的影响,并分别给出了相应的关系曲线。 本文对自由充气工况轮胎的变形、应力、应变分布的分析与实际情况基本相符;对静态接地工况轮胎的接地应力分布、接地印痕形状等分析结论与有关实测结果有较好的一致性,说明本文所建立的有限元模型是合理的。可以对载重子午线轮胎结构优化设计提供一定的理论指导。


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