汽车轮胎结构非线性有限元分析

本文综述了轮胎力学的发展历史与现状，阐明了轮胎结构分析的几各主要方法、研究内容及其优缺点，并重点介绍了在子午三维非线性有限元结构分析方面的工作，包括轮胎的充气，竖直加载、稳态滚动、滚动阻力及温度场分析，给出了相应的算例。由于采用一些新的方法和技术，考虑了更真实的轮胎材料模型，结构和载荷，使得分析更为有效、精确，分析结果可作为轮胎的设计，试验与改进的依据。     

利用模态参数对轮胎纯侧偏特性建模

在轮胎静生趣特怀建模的基础上，探讨了利用轮胎模态参数对轮胎纯侧偏特性的建模。通过侧向激振试验提取了轮胎的侧向模态参数并计算了轮胎在不同载荷下的偏离特性，计算结果与以往轮胎的试验结果具有很好的一致性。计算结果转化为无量纲形式并与经验模型进行了比较，建模和计算结果充分说明了模型的合理并显示了建模方法的优越性。     

轻型货车轮胎接地压力分布实测

利用自主开发的轮胎接地压力测试仪,进行了轻型货车不同花纹和不同使用年限轮胎,在不同轮胎胎压和不同负荷作用下,轮胎的接地压力分布规律测量。实测结果发现:轻型货车轮胎与路面的接触形状更接近于矩形;新胎比旧胎的接地压力要均匀些;轮胎胎压与平均接地压力、轮胎负荷与平均接地压力、轮胎负荷与有效接地面积基本上呈线性关系。     

爆胎汽车整车运动分析及控制

通过轮胎试验得到GT175/60 R14轮胎在正常胎压及零胎压下的力学特性参数,以此为依据,运用CarS im软件对爆胎汽车进行整车动力学仿真,找出汽车偏航原因,分析驾驶员不同操作所引起的整车运动性能变化以及汽车稳定性控制系统对爆胎汽车的影响。仿真结果表明,稳定性控制系统对于减轻爆胎带来的后果具有积极的作用。     

考虑动压与路面粗糙度时轮胎湿牵引性能研究

根据流体动力润滑理论,将轮胎黏性滑水问题模拟为胎面单元与路面之间的动压、挤压膜问题,同时考虑了路面粗糙度的影响,建立了轮胎胎面单元黏性滑水问题的数学模型,并进行数值求解。以矩形胎面单元为例分析了胎面单元对轮胎黏性滑水性能的影响。结果表明,轮胎的薄膜湿牵引性能与滑动速度成反比;在考虑路面粗糙度的情况下,引入了膜厚比作为轮胎的薄膜湿牵引性能衡量标准,得出湿牵引性能与路面粗糙度成正比的结论。     

滚动轮胎的稳态热分析

本文对滚动轮胎的热平衡状态,建立了合理的数学及物理模型,用有限元法对9.00-20尼龙胎进行了模拟计算,得出轮胎内部的温度分布,并对几种不同工况下缓冲层的温度进行了讨论。     

前轮定位参数与轮胎特性对前轮摆振影响的研究

前轮定位参数对前轮摆振的影响是极其复杂的,它不仅影响了前轮的几何特性,并且对摆振系统的运动,约束与受力状况均产生重要影响。本文建立了包括全部前轮定位参数的前轮摆振数学模型;并在轮胎试验的基础上,比较系统、全面地研究了前轮定位参数对前轮摆振的影响规律。本文还研究了轮胎蛇形运动频率对汽车动力学摆振的影响。     

基于轮胎印迹的事故再现方法研究

首先建立了相机的三维摄影测量模型,用于轮胎印迹的准确勘测和建模。然后建立了车辆运动及碰撞过程中的动力学模型,用以模拟车辆在碰撞前、碰撞过程及碰撞后的运动轨迹,和摄影测量得到的轮胎印迹模型比较,采用轨迹优化的方法实现交通事故在计算机上的三维模拟再现。最后通过在典型事故再现中的应用阐述此方法的应用价值。     

轮胎动态模型的阻尼和对滚动阻力及动态响应影响的分析

在综合了一些文献研究结果的基础上,基于轮胎模态参数模型,给出了不同阻尼环节对滚动阻力及轮胎以不同速度滚越障碍物的动态响应的模拟结果,并部分地与试验结果进行对比,说明具有结构阻尼环节的轮胎模型,对于两者的模拟均给出了更好的定量结果。