分片Rayleigh-Ritz法和子午線輪胎的自由振動研究.pdf

1、針對現(xiàn)有輪胎模型計算量大和不夠精確的問題,在一般殼體理論和Reddy型高階剪切精化理論的基礎上,該文提出了出適用于充氣輪胎的結構非線性分析的一般殼體精化理論,并應用最小位能原理和分片Rayleigh-Ritz法求解子午線輪胎的內力分布、固有頻率和模態(tài).當前理論認為子午線輪胎結構主要由受力構件帶束層和胎體組成,采用變截面和各向異性一般層合殼體來近似.以輪胎的內輪廓曲面為參考面,用正交曲線坐標描述輪胎的幾何變形,詳細推導了正交曲線坐標系下輪

2、胎的幾何非線性的應變-位移公式和平衡微分方程.在解題方法上,將分片Rayleigh-Ritz法同幾何造型中廣泛采用的Bezier多項式有機地結合起來.一方面用Bezier曲線描述輪胎內輪廓子午線方向的幾何形狀,另一方面則用Bezier曲面構造輪胎參考面(內輪廓曲面)位移場的Ritz試解函數(shù).文中采用最小位能原理來求解子午線輪胎充氣壓力下參考面的變形和初始應力分布,并應用Hamilton變分原理建立包含初始應力作用的輪胎運動控制方程,從而

3、求解得到輪胎的固有頻率和振型.文中采用兩種方法計算P195/60R14型輪胎內輪廓曲面充氣變形和各層間的初始應力.該文還分別用一階剪切殼體有限元法和三維實體有限元法求解了P195/60R14型子午線輪胎在自由狀態(tài)下徑向振動的固有頻率和振型.該文詳細介紹了輪胎振動模態(tài)試驗、試驗方法及相關的試驗儀器設備等,并通過試驗得到了不同充氣壓力下P195/60R14型輪胎的徑向振動的固有頻率和振型以及P195/60R14光面輪胎和花紋輪胎在0.24M