載重子午線輪胎滾動(dòng)阻力有限元分析.pdf

1、低碳、節(jié)能和安全已成為汽車技術(shù)的發(fā)展方向，作為汽車上唯一接地部件，輪胎滾動(dòng)阻力直接影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性。減小輪胎滾動(dòng)阻力不僅能夠提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)降低汽車行駛過(guò)程中輪胎溫度，提高輪胎耐久性能。本文的研究目的是建立一種能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)輪胎滾動(dòng)阻力方法，為降低輪胎滾動(dòng)阻力、優(yōu)化輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
　　 從輪胎滾動(dòng)阻力的產(chǎn)生機(jī)理出發(fā)，分析了滾動(dòng)阻力的構(gòu)成以及計(jì)算方法。滾動(dòng)阻力是能量損失的一種度量，是一個(gè)標(biāo)量而不是一個(gè)實(shí)際的物理力，包

2、含了空氣阻力引起能量損失、輪胎與輪輞和輪胎與路面的摩擦損失以及橡膠粘彈性遲滯損失。其中，橡膠粘彈性遲滯損失是主要組成部分。本文研究了含溫度耦合的滾動(dòng)阻力計(jì)算方法，計(jì)算過(guò)程包含三個(gè)部分：結(jié)構(gòu)分析、溫度場(chǎng)分析和滾動(dòng)阻力計(jì)算，其中溫度與材料性能的耦合通過(guò)制定迭代流程完成求解。
　　 利用LFA447型激光擴(kuò)散法導(dǎo)熱儀測(cè)試了橡膠熱物性參數(shù)隨溫度變化情況，如：熱擴(kuò)散系數(shù)、比熱和導(dǎo)熱系數(shù)等。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析發(fā)現(xiàn)，橡膠熱物性參數(shù)隨溫度

3、呈線性變化。利用橡膠加工特性分析儀RPA2000對(duì)橡膠損耗因子進(jìn)行了溫度、應(yīng)變聯(lián)合掃描，得到了損耗因子隨溫度、應(yīng)變變化數(shù)據(jù)，通過(guò)擬合得到損耗因子隨溫度、應(yīng)變的變化關(guān)系式。
　　 為說(shuō)明含溫度耦合的滾動(dòng)阻力分析的正確性，利用RRS—Ⅱ型橡膠功率損耗試驗(yàn)機(jī)對(duì)采用胎面膠制作的橡膠輪進(jìn)行了溫度場(chǎng)和滾動(dòng)阻力試驗(yàn)測(cè)試，并與相應(yīng)的有限元分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明，利用本文所建立的滾動(dòng)阻力分析方法計(jì)算得到的結(jié)果與以往計(jì)算方法得到結(jié)果相比具