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试析轮胎载重轮胎滚动阻力与稳态滚动温度场学术

收藏本文 2024-03-04 点赞:27430 浏览:121750 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:节能与安全已经成为当今汽车技术的进展方向,降低汽车的能量消耗成为各国学者探讨的热门课题。在能源节省和环境清洁方面,减小车辆燃料消耗具有越来越重要的作用,而轮胎滚动阻力作为影响车辆燃料消耗的基本因素必须尽可能地降低。载重汽车在行驶历程中,轮胎的滚动能量损失占燃料消耗的10%-30%。低滚动阻力轮胎也是我国本世纪轮胎进展的方向,由此,对于轮胎稳态滚动阻力的探讨,有着重大作用。论文整个探讨历程是建立在深入探讨子午线轮胎结构和材料特性的基础上,首先介绍了滚动阻力的发生机理和滞后能量损失的计算流程,然后针对11.00R20型载重全钢子午线轮胎,建立不计横向花纹的纵沟槽轮胎有限元模型。为真实反映轮胎的材料特性,采取Yeoh模型模拟超弹性橡胶材料,加强筋模型模拟橡胶-帘线复合材料。在温度场浅析历程中,通过定义对流换热边界条件,运用Abaqus软件提供的HETVAL子程序来定义内热源,得到稳态温度场浅析模型。再利用温度场浅析结果进行稳态滚动阻力的浅析。在对滚动阻力的浅析与评价中,发现胎面、三角胶、胎侧等部位的能耗占整个轮胎的绝大部分,其中胎面的滚动阻力占总的滚动阻力的50%左右。而后又分别讨论了轮胎利用条件和轮胎结构参数对滚动阻力的影响,得到以下结论:滚动阻力随负荷的增大而增大,随充气压力的增大而减小,在低速时会随速度增大而小幅度降低,超过某一速度则会随速度增大而增大;在一定范围内随三角胶高度增大而增大,而对于反包端点的高度则需要合理设计。本论文通过结构浅析、能耗计算、稳态温度浅析,建立了一套完整的滚动阻力探讨策略,并通过与试验结果比较,验证了该策略的合理性。探讨成果对于优化轮胎结构,推动低滚动阻力轮胎的进展有着积极的作用。关键词:载重子午线轮胎论文滚动阻力论文轮胎有限元模型论文稳态浅析论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    第一章 绪论10-17

    1.1 课题背景及探讨作用10-11

    1.1.1 课题背景10

    1.1.2 课题探讨作用10-11

    1.2 轮胎滚动阻力探讨的进展和近况11-14

    1.2.1 轮胎有限元技术的运用与进展11-13

    1.2.2 轮胎滚动阻力探讨的国内外近况13-14

    1.3 滚动阻力的影响因素以及探讨关键不足14-16

    1.4 主要探讨内容16-17

    第二章 轮胎滚动阻力浅析论述17-28

    2.1 引言17

    2.2 子午线轮胎的结构特点17-18

    2.3 轮胎滚动阻力的发生机理18-22

    2.3.1 滚动阻力的定义18

    2.3.2 轮胎的变形18-20

    2.3.3 粘弹性和迟滞损失20-22

    2.4 滚动阻力数值模型的建立22-27

    2.4.1 节点应力应变的傅里叶曲线拟合22-25

    2.4.2 滞后损失滚动阻力计算25

    2.4.3 探讨策略及流程25-27

    2.5 本章小结27-28

    第三章 轮胎有限元模型的建立28-51

    3.1 引言28

    3.2 通用有限元软件介绍28-29

    3.2.1 HyperMesh介绍28-29

    3.2.2 ABAQUS介绍29

    3.3 轮胎材料特性探讨29-33

    3.3.1 轮胎橡胶的本构模型30

    3.3.2 帘线-橡胶复合材料的模拟30-32

    3.3.3 轮胎橡胶的粘弹特性32-33

    3.4 轮胎仿真模型结构浅析33-45

    3.4.1 网格模型建立33-35

    3.4.2 材料及边界条件35-37

    3.4.3 静载浅析37-42

    3.4.4 稳态浅析42-45

    3.5 稳态温度场浅析45-49

    3.5.1 热浅析模型45-46

    3.5.2 生热率及热边界条件46-48

    3.5.3 温度场浅析结果48-49

    3.6 本章小结49-51

    第四章 轮胎滚动阻力有限元结果浅析与评价51-64

    4.1 引言51

    4.2 轮胎各部分滚动阻力分布51-54

    4.3 利用条件对轮胎滚动阻力的影响54-58

    4.3.1 速度的影响54-56

    4.3.2 气压的影响56-57

    4.3.3 载荷的影响57-58

    4.4 轮胎结构参数对轮胎滚动阻力的影响58-60

    4.4.1 三角胶高度的影响58-59

    4.4.2 反包端点高度的影响59-60

    4.5 轮胎滚动阻力试验案例60

    4.6 仿真结果与试验结果的比较60-63

    4.7 本章小结63-64

    结论64-66

    全文总结64-65

    不足与展望65-66

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