高频激励下轮胎面内力学特性研究

【摘要】当汽车处于行驶过程时，轮胎会受到不同的输入从而表现出不同的力学特性。其中，轮胎的低频力学特性已经被深入研究并取得一定的成果，但高频激励下的轮胎力学特性研究在国内较少，并且大都是基于轮胎刚性环模型进行的研究。当汽车高速行驶过小尺寸的障碍物例如短波长的不平路面，或是紧急制动驱动时，轮胎表现的力学特性和低频输入时有很大的区别，这种区别是因为高频激励造成了轮胎带束层相对轮圈内的运动，从而造成了受力的变化与波动。本文利用轮胎有限元模型对高频激励下轮胎面内力学特性进行仿真研究，并对其进行机理分析，最后鉴于轮胎有限元模型在过凸块仿真时较低的计算效率，对轮胎有限元模型进行了简化，在提高模型计算效率的同时保证模型具有的一定精度。第一章为绪论部分，主要介绍了轮胎的力学特性及其分类，然后介绍了国内外学者对轮胎的力学特性作出的重要的研究进展，例如针对某些轮胎力学特性进行的分析以及适用于某些工况下的轮胎模型的建立。第二章为主要对轮胎有限元模型进行了介绍，首先简要介绍了有限元的基本理论，选取了适合非线性分析的有限元软件，并介绍了建模的过程。第三章使用建立的轮胎有限元模型进行了不同工况下的过凸块仿真，得出了面内力学特性即垂向力和纵向力的响应，并把过凸块的仿真结果与转鼓试验台上的试验结果进行了对比分析。第四章为对面内力学特性进行了机理分析，并分析了适用于不同频率的轮胎垂向振动的简化模型。然后通过轮胎的有限元模态分析，把轮胎的一些参数对于固有频率的影响作了对比。第五章对鉴于有限元模型进行过凸块仿真时很低的效率，对轮胎有限元模型进行了简化，将胎侧简化为三向弹簧，对胎体进行了离散。然后将简化胎侧和胎体后的模型和原模型的结果进行了对比分析。第六章为全文总结和展望。
【作者】章谦；
【导师】卢荡；
【作者基本信息】吉林大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】轮胎有限元；高频激励；力学特性；模型简化；

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