《子午线轮胎的三维有限元分析和侧偏性能的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《子午线轮胎的三维有限元分析和侧偏性能的研究（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、合肥工业大学 硕士学位论文 子午线轮胎的三维有限元分析和侧偏性能的研究 姓名：张鹏 申请学位级别：硕士 专业：车辆工程 指导教师：石琴 20040501 子午线轮胎的三维有限元分析和侧偏性能的研究 摘矍 本论文采用了A N S Y S 软件非线性分丰厅技术，选择体单元和接触单元的组 合，建立了子午线轮胎( 1 8 5 6 0 R 1 48 2 HW I N G R O ) 的三维有限元模型，研究 其在静态下的侧偏问题，主要内容及成果如下： l 、本文在第二章中研究了轮胎力学性能，分析其侧偏特性和刚度问题，并 且得到轮胎侧偏角一变形模型： 2 、利用U G 对子午线轮j 恰进行几何建模，运用A
2、N S Y S 软件对其进行有限 元分析，定义材料属性和单元属性考虑接触问题，得到了适合研究轮胎侧偏 特性的有限元模型； 3 、本文在第五章分析了各种丁i 况下的有限元计算结果，并且对其进行二次 开发，得出轮胎的侧偏特性与轮胎变形的关系，分析和比较了试验结果与有限 元计算结果，得出在工程误差控制范围内两者的结果是基本一致的，从而验证 了有限元计算结果的正确性，保证r 将计算结果应用于指导生产的可靠性。 本论文工作的主要创新在于将轮胎的有限元分析引入到侧偏特性研究，通 过对有限元计算结果的二次 i 发可以为轮胎的结构设计提供理论依据，为进一 步进行轮胎的动态接触问题奠定了基础，还为汽车厂家配备合
3、适轮胎提供了参 考。总之，本论文研究轮胎侧偏特+ l ：的有限元分析是轮胎研究的一个重要发展， 因此具有重要的理论意义和实用价缸! 关键词：子午线轮胎 接触单元 菲线性分析技术 A N S Y S 倾2 。编特性 T h r e eD i m e n s i o n a lF i n i t eE l e m e n tA n a l y s i sa n dS t u d yo f S i d e d r i f t i n gC h a r a c t e r i s t i cf o rR a d i a lT i r e A B S T R A C T I nt h i s P a p
4、 e r ，a3 - Df i n i t e e l e m e n tm o d e lo fr a d i a lt i r e ( 18 5 6 0 R 1 48 2 H W 1 N G R O ) i Sc r e a t e db yu s i n gs o l i de l e m e n ta n dg e n e r a lc o n t a c te l e m e n t N o n l i n e a r a n a l y s i so fA N S Y Sp r o g r a mi sp e r f b r m e dt os i m u l a t et i r
5、 e ss i d e - d r i f t i n gi ns t a t i c c o n d i t i o n T h em a i nc o n t e n t sa n dc o n c l u s i o na sf o l l o w ： 1 I nc h a p t e r2 , t h ep a p e rs t u d i e st h et i r e sm e c h a n i c sc a p a b i L i t y S i d e - d r i f t i n g c h a r a c t e r i s t i ci sa n a l y z e
6、d ，a n dt h em o d e lo fs i d e d r i f t i n ga n g l e d i s p l a c e m e n ti sg o t 2 T h eg e o m e t r ym o d e lo ft i r ei sg o ti nU GAf i n i t ee l e m e n tm o d e lo fr a d i a It i r e i sc r e a t e di nA N S Y S D e f i n em a t e r i a lc h a r a c t e r i s t i e sa n de l e m e
7、n tt y p e s T h ec o n t a c t p r o b l e mi sc o n s i d e r e d W eg o tap r o p e rf i n i t ee l e m e n tm o d e lf o rs t u d y i n gt i r e s s i d e - d r i f t i n gc h a r a c t e r i s t i c 3 I nc h a p t e r5 , t h ep a p e ra n a l y z e st h ea n a l y s i sr e s u l ti n a l lk i n
8、 d so fc o n d i t i o n s a n dd od u a le x p l o i t T h er e l a t i o nb e t w e e nt i r e ss i d e d r i f t i n gc h a r a c t e r i s t i ca n dt i r e d i s p l a c e m e n ti sg o t ；t h ep a p e ra n a l y z e sa n dc o m p a r e st h er e s u l to fe x p e r i m e n t a lt e s t a n df
9、i n i t ee l e m e n tc a c u l m i o n T h et w or e s u l t sa r ei d e n t i c a lu n d e rt h ep e r m i s s i o n r a n g eo fe n g i n e e r i n ge r r o r F o roneh a n dt h ec o n c l u s i o nv a l i d a t e st h er e s u l to ff i n i t e e l e m e n tc a c u l a t i o n ，o nt h eo t h e r
10、h a n di te n s u r e st h es e c u r i t yo ft h ec a l c u l a t i o nf o r a p p l i c a t i o ni n t op r o d u c t i o n T h ep a p e r sm a i ni n n o v a t i o ni s a p p l y i n g t h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i si n t o s t u d y i n gt i r e ss i d e - d r i f t i n gc h a r a c
11、 t e r i s t i c T h ed u a Ie x p l o i to ff i n i t ee l e m e n t c a l c u l a t i o nh a st h r e ee f f e c t s n l ef i r s ti st op r o v i d et h e o r yg i s tf o rt i r e se n g i n e e r i n g t h es e c o n di st om a k et h eb a s eo fs t u d y i n gt i r e sd y n a m i cc o n t a c t
12、p r o b l e m a n dt h e t h i r di s t op r o v i d er e f e r e n c et oa u t o m o b i l ep r o d u c e rf o ra n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c o fw h o l ea u t o m o b i l e F o ra l l ，t h ep a p e r ss t u d y i n gi sav e r yi m p o r t a n td e v e l o p m e n t o f t i r ee
13、 n g i n e e r i n g S oi th a sa I li m p o r t a n tt h e o r ys i g n i f i c a n c ea n dp r a c t i c a lv a l u e ! K e yw o r d s ：R a d i a lt i r e C o n t a c te l e m e n t N o n l i n e a ra n a l y s i sA N S Y S S i d e d r i f t i n gc h a r a c t e r i s t i c 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是乍人在导
14、师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 金壁王些盍堂 或其 他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金8 1 些盔堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构j 盖交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和 借阅。本人授权盒壁工些盍堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印! E 扫描等复制手段保存、汇编学位论
15、文。 ( 保密的学位论文在解密后适胄j 本授权书) 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 导师魏毛颦 签字自期：D 幺年月 同 电话 邮编 赠 一 舛 作 ： 敝 嗍 靴 磐 致谢 本论文是在我尊敬的导师石琴副教授的悉心指导下完成的，在此论文 完成之际，对她在我的研究生学习阶段给予的学习和生活上的关心和帮助表示 我衷心的感谢。石老师严谨求实的科学态度和深厚的专业理论使我受益匪浅。 另外，我还要感谢尊敬的马恒永教授，马老师渊博的知识和丰富的实践经验让 我终身难忘。在我的整个研究生学习期间，石老师和马老师在学习上对我严格 要求，不断督促我的进步，对我缺点及时指正，帮助我成长。在此，我再一
16、次 向他们表示诚挚的谢意。此外，我对温千虹副教授在我研究生期间所给予的帮 助表示我深深的谢意。 在论文工作过程中，得到了钱立军副教授、谭继锦副教授等老师的指点和 帮助。感谢谷叶水、贾杨成、王远等同学对我研究工作的帮助。在此，我向所 有指导和帮助过我的老师和同学再次表示衷心的感谢! 我还要感谢我的父母，感谢他们这么多年来对我无微不至的关怀，感谢他 们对我精神和物质上的支持，感谢他们为我无私奉献的一切! 第一章绪论 1 1 轮胎的发展历史 轮胎发展至今已经有1 0 0 多年的历史。作为充气轮胎的原形是1 8 4 5 年由苏 格兰人汤姆逊( R W T o m p s o n ) 发叫的，这种轮胎负载能力较小，无法充气，虽 经申请获得专利，但是距离实用化还相当远。1 8 8 8 年，苏格兰人邓录普 ( J B D u n l o p ) 发明了充气轮胎，刚于竞赛自行车上，并且取得了专利。虽然这 种轮胎比空气轮胎前进了一大步，但骨架材料使用的是帆布，轮胎质量
