輪胎滾動(dòng)阻力分析及其性能優(yōu)化方法研究.pdf

1、輪胎滾動(dòng)阻力性能是影響整車油耗的重要因素，對(duì)乘用車子午線輪胎而言，總?cè)加拖牡?.4％至6.6%被用于克服輪胎滾動(dòng)阻力。歐盟輪胎標(biāo)簽法及我國(guó)“十三五”事業(yè)發(fā)展規(guī)劃均提出了發(fā)展綠色輪胎的目標(biāo)，因此，研究一種更為完善的輪胎滾動(dòng)阻力數(shù)值分析及性能優(yōu)化方法具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以205/55R16乘用車子午線輪胎為研究對(duì)象，利用滾動(dòng)阻力標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了輪胎測(cè)溫試驗(yàn)以及滾動(dòng)阻力性能試驗(yàn)，測(cè)得輪胎溫度分布數(shù)據(jù)以及滾動(dòng)

2、阻力性能。
　　為獲取材料仿真參數(shù)，設(shè)計(jì)熱物性參數(shù)試驗(yàn)測(cè)得橡膠材料的比熱容、熱擴(kuò)散系數(shù)及導(dǎo)熱系數(shù)與溫度之間的關(guān)系；設(shè)計(jì)損耗因子試驗(yàn)測(cè)得橡膠材料與溫度及應(yīng)變之間的關(guān)系；研制接觸熱阻試驗(yàn)臺(tái)并測(cè)得輪胎與路面間接觸熱阻；設(shè)計(jì)拉伸試驗(yàn)并選用模型擬合橡膠材料及橡膠-簾線復(fù)合材料的力學(xué)參數(shù)。
　　利用ABAQUS及ANSYS軟件建立有限元模型，再現(xiàn)了輪胎滾動(dòng)阻力試驗(yàn)環(huán)境，分析輪胎的力學(xué)性能與溫度場(chǎng)分布。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了耦合穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的輪

3、胎滾動(dòng)阻力性能計(jì)算，通過(guò)對(duì)比仿真與試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了本文所述的輪胎溫度場(chǎng)及滾動(dòng)阻力仿真精度。
　　為優(yōu)化輪胎的滾動(dòng)阻力性能，提出了一種基于滿應(yīng)力理論的輪胎輪廓設(shè)計(jì)方法，對(duì)比分析了結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后輪胎的滾動(dòng)阻力、溫度場(chǎng)、壽命等性能。結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后輪胎的滾動(dòng)阻力降低，溫度下降，質(zhì)量減少，使用壽命增加。說(shuō)明本文提出的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法能夠協(xié)同提升輪胎的綜合性能，為低滾動(dòng)阻力輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　本文形成了一種計(jì)及輪胎滾動(dòng)阻力試驗(yàn)環(huán)