胎面花紋剛度特性研究及其試驗(yàn)平臺(tái)開發(fā).pdf

1、胎面花紋是輪胎與路面的直接接觸部位。剛度是胎面花紋的重要性能參數(shù)，它決定著胎面的整體力學(xué)性能，對(duì)輪胎的制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎、噪聲和側(cè)偏等性能都有著重要影響。本文以典型全鋼子午胎胎面花紋塊為研究對(duì)象，采用理論建模與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，結(jié)合有限元仿真技術(shù)對(duì)其剛度特性進(jìn)行系統(tǒng)研究，為高性能子午線輪胎的研制奠定基礎(chǔ)，這不僅具有重要的理論意義，還有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
　　首先，花紋塊剛度理論模型的研究。在等截面及變截面花紋塊變形特性國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)

2、上，提出考慮花紋塊形狀因子及壓縮應(yīng)變修正系數(shù)的計(jì)算方法，基于此得到新的剛度理論模型；從花紋截面形狀、截面長(zhǎng)寬比系數(shù)、布置角度及拔模角度等幾個(gè)方面對(duì)花紋塊剛度影響因素進(jìn)行分析，并對(duì)典型花紋塊剛度值作出預(yù)測(cè)。
　　其次，研制花紋塊剛度測(cè)試平臺(tái)。開發(fā)的剛度測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)主要包括法向加載機(jī)構(gòu)、水平進(jìn)給機(jī)構(gòu)、切向力測(cè)試機(jī)構(gòu)及花紋試樣夾具等模塊。此外，還完成該平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集及伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)工作。這將為實(shí)現(xiàn)胎面花紋剛度試驗(yàn)研究奠定技術(shù)基礎(chǔ)

3、，是花紋剛度特性研究的有效工具。
　　然后，花紋塊剛度特性的試驗(yàn)研究。對(duì)典型全鋼子午胎胎面花紋塊硫化模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，并完成花紋試樣制備；基于開發(fā)的試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)六種不同幾何形狀花紋塊的剛度特性進(jìn)行試驗(yàn)研究，揭示滑移速度及加載載荷等因素對(duì)剛度特性的影響規(guī)律。與此同時(shí)，對(duì)理論模型的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　最后，花紋塊剛度特性的仿真分析與優(yōu)化。為擬合橡膠本構(gòu)模型參數(shù)，對(duì)橡膠材料力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。采用CATIA三維軟件對(duì)不同幾何形狀的花紋