载重子午线轮胎橡胶材料时滞特性引起的滚动阻力分析

【摘要】：随着载重汽车工业、货物运输行业以及高速公路的发展，载重子午线轮胎替代载重斜交轮胎是必然的发展趋势。轮胎中由于橡胶材料时滞特性引起的滚动阻力(即内摩擦滚动阻力)是汽车无效燃料消耗的重要组成部分之一，降低轮胎内摩擦滚动阻力可节约能源，减少由于汽油的燃烧造成的大气污染，有利于人类居住环境的保护，有利于人们的身体健康；同时降低内摩擦滚动阻力还可以使得轮胎行驶中的内部材料温度降低，提高轮胎耐久性能和减少由于过多发热而引起的早期肩空等质量问题。 基于上述原因，本论文对载重子午线轮胎的内摩擦滚动阻力做了计算；并在此基础之上分析了使用条件(气压、载荷、速度以及使用轮辋宽度)、结构参数(外直径、断面宽、断面高宽比、胎侧曲线、胎圈宽度、带束层结构以及轮胎的设计轮辋配合宽度等)、轮胎各个部位骨架材料(胎体帘布层、胎圈部位的钢丝圈钢丝和增强钢丝帘布)力学特性对内摩擦滚动阻力的影响。为此，本论文做了如下几方面工作： 首先，建立了更加合理、准确的11.00R20规格三维非线性有限元模型，并对轮胎的静负荷以及稳态滚动工况下的变形与负荷性能等做了计算；分析了速度、负荷、气压对轮胎稳态滚动时接地压力分布的影响；得到了轮胎动负荷下的负荷特性曲线、接地面压力分布曲面图以及动负荷下轮胎接地面压力分布随速度、负荷与气压的变化趋势等结果。 其次，应用11.00R20载重子午线轮胎三维有限元分析模型的应力