基于有限元模型的轮胎胎体变形研究

轮胎胎体变形的准确获取对理论模型仿真精度具有至关重要的影响;因此通过梁胎体模型和有限元模型研究了不同帘线的变形规律和表达精度。首先建立了考虑梁胎体柔性变形特征的详细理论模型;得到轮胎侧偏刚度和纵滑刚度表达式;其次;建立轮胎有限元模型;并准确获取橡胶和帘线材料参数;完成仿真结果与试验数据的对比验证。在此基础上;建立胎面分布刚度各向同性的光面胎有限元模型;进行侧向刚度和扭转刚度以及稳态滑移刚度仿真;获取侧向力和回正力矩作用下的胎体侧向变形;并验证不同帘线的侧向变形叠加原理;然后;根据建立的梁胎体模型对不同帘线的侧向变形进行拟合;最后;结合胎体弯曲刚度和滑移刚度模型;对比和验证通过不同帘线得到的胎面分布刚度。结果表明:轮胎不同帘线均符合变形叠加原理;梁胎体模型对帘线的侧向变形具有较好的表达精度;弯曲刚度随载荷的增大出现非线性下降的趋势;且不同帘线大载荷时相差较小;轮胎不同帘线得到的胎面分布刚度计算精度不同;冠带帘线计算精度最低为93.6%;胎体2帘线计算精度最高为97.3%。该研究明确了理论模型中梁胎体模型的研究位置;提高了理论模型的仿真精度;为轮胎动力学研究提供一定的参考。