基于adina的轮胎滚动阻力的有限元分析

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1、万方数据基于ADINA的轮胎滚动阻力的有限元分析tanOde／dt柙Ppr损耗因子材料应变速率材料黏性系数轮胎有效滚动半径，mvIII万方数据青岛科技大学研究生学位论文1课题背景及研究的意义1绪论轮胎对车辆的行驶有着重要的意义，它是车辆唯一接地的部件，承载整个车辆所有部件的重量，并且通过地面传递给车辆驱动力和转向力，同时轮胎具有缓冲外界冲击和减小车辆振动的能力。车辆的许多方面的性能都与轮胎的力学特性直接相关，如：操纵稳定性、燃油经济性，行驶平稳性、乘坐舒适性、车辆牵引力和刹车性能、转弯能力等，因此，轮胎性能的好坏直接影响车辆的性能。从最早的1845年英国人Robert·

2、Thomson发明的第一个空心轮子到20世纪30年代Michelin公司发明的子午线轮胎，轮胎的性能越来越优越。现在子午线轮胎的结构设计己日臻成熟，而且基于子午线轮胎的结构设计还在不断研发中；目前，欧洲的部分国家和美洲的大部分国家包括亚洲的日本等国家和地区都在大力的推广轮胎的子午化；随着高新技术的发展和新材料的应用，更加促进了子午线轮胎的推广，而现在世界轮胎子午线率已经达到了90％，发达国家的卡车和轿车己完全使用子午线轮胎。从国内的子午线轮胎的发展状况来看，子午线轮胎的技术的革新与国家的经济以及国内的交通工业的扩张、国内高速公路的长度的扩建、国内出台的一系列的文件都有莫

3、大的联系n儿2

4、，根据中国政府在车辆、道路、交通工业方面规划来看，我国在未来对子午线轮胎的使用量会越来越多。随着世界对车辆需求增长情况来看，环境和能源两个非常棘手的全球性问题也越来越凸显出来，人们迫切需要工业界、学术界等各方共同努力协调解决好这场日趋恶化的危机。现在超过50％的石油资源使用在交通事业上，在这之中美国消耗总量的70％。车辆是使用石油能源的主要方式，对于中国国内而言，国内的汽车产量和销量值也都在不断的攀升，2012年中国各省市的汽车产销总值超过了1900万，2013年中国各省市的汽车产销总值超过了2000万，2014年中国各省市的产销总值超过了2400万辆，

5、现在，在路面上行驶的汽车越来越多，国内的环境情况和能源情况都面临着巨大压力，提高燃油经济性成为汽车的研究和设计中的重要研究对象，也是设计人员面临的困难之一，而汽车轮胎滞后性的能量损耗紧紧与燃油经济性相联系，也直接导致很多环境问题和能源问题口¨引。一直以来，燃油经济性都是汽车设计者紧密关注的技术指标，它同时也是世界各国对汽车实施监控的重要依据。目前，如何在保证轮胎抓地力(尤其在湿滑路面万方数据基于ADINA的轮胎滚动阻力的有限元分析上)和耐磨性的条件下，降低滚动阻力，有效地降低燃油消耗，提高汽车的整体效益是研究的重要课题，据国内外试验数据显示，全钢子午线轮胎的滚动状态下，

6、如果减少轮胎滚动阻力的20％'-'30％，一般将会提高燃油经济性的2％～4％，而且可以增加轮胎行驶路程的33％以上。同时减少C02的释放达到4009／km，当中国所有的中小型车都采用比较低的滚动阻力的子午线轮胎，那么一年中可以节省出的汽油达40万吨之多，如果换算成二氧化碳的释放量的话，可以少排放310万吨以上的C02哺1，由以上的数据可以看出，政府和汽车轮胎行业应该加大力度生产燃油经济性好、对环境友好型的轮胎。轮胎滚动阻力不仅和轮胎中橡胶材料的变形有关，还与轮胎的生热、疲劳直接相关，同时还与轮胎胎面摩擦以及干湿路面的制动驱动等有关联。由于轮胎结构设计人员对滚动阻力的本质

7、上没有一个清晰而又全面的认识，滚动阻力对于车辆燃油经济性的影响一直没有得到应有的重视哺1，在从内燃机、变速箱和差速器等各个方面进行提高汽车燃油经济性的研究之后，近年来，各国政府和大部分的汽车制造商以及相关的环境保护组织开始对轮胎提出降低滚动阻力的要求，降低轮胎的滚动阻力和提高汽车的燃油经济性已经越来越受包括中国在内的一些国家和政府的重视。低滚动阻力轮胎己经逐渐引起了大家的关注，随着国家相关政策的陆续出台，各企业也相继加入到由Michelin公司率先倡导的绿色轮胎的研制行列中来，相对于国外而言，国内对低滚动阻力的研究开展的比较晚，还需要加快对滚动阻力及相关技术的认识和理解

8、，因此，进行轮胎滚动阻力及其对车辆燃油经济性影响的研究具有非常积极的研究意义，对生产制造轮胎的工艺指导也有着重要意义口1。本课题是山东省自然科学基金“轮胎滚动阻力的测试机理、方法与仿真研究”项目中的有限元分析的部分，同时课题组与国内某轮胎公司进行合作，对轮胎的滚动阻力进行实际的试验测试，这为进行全钢子午线轮胎滚动阻力的有限元仿真研究以及试验研究创造了条件。1．2轮胎力学的研究发展与现状1．2．1轮胎的结构力学理论及发展历史子午线轮胎的内部结构比较复杂，并且轮胎的内部橡胶与带束层和胎体帘布层之间的不同组合和相互包络使轮胎力学行为变得难以预测