聚氨酯弹性体实心轮胎负载能力研究

发布时间：2018-08-04 10:28

【摘要】：Vulkollan聚氨酯弹性体与其它聚氨酯弹性体相比耐磨性能优异、机械承载能力和动态性能极佳,以Vulkollan聚氨酯弹性体为胎面材料制作的实心轮胎在以汽车生产线为代表的物流输送系统得到广泛应用。研究Vulkollan聚氨酯弹性体实心轮胎的负载能力对降低轮胎制造成本、减小轮胎体积和物流设备轻量化有重要意义。本文通过对Vulkollan聚氨酯弹性体材料的单轴压缩、单轴拉伸、双轴拉伸、平面剪切和简单剪切试验,确定了Vulkollan聚氨酯弹性体材料的本构模型,建立了Vulkollan聚氨酯弹性体实心轮胎的力学有限元模型。通过动态力学热分析法(DMA)测得了Vulkollan聚氨酯弹性体材料的损耗因子,并根据有限元力学模型计算出应力场和应变场,计算出节点生热率作为热力学有限元模型的输入计算出温度场。通过对Vulkollan聚氨酯弹性体实心轮胎的正交实验样品进行径向压缩实验验证力学有限元模型,并通过对正交实验样品的动力实验验证热力学模型,确定了Vulkollan聚氨酯弹性体实心轮胎负载能力的计算精度和适用范围,最后归纳出负载能力计算公式,可以指导Vulkollan聚氨酯弹性体实心轮胎设计。
[Abstract]:Compared with other polyurethane elastomers, Vulkollan polyurethane elastomers have excellent wear resistance, excellent mechanical bearing capacity and excellent dynamic properties. Solid tire made of Vulkollan polyurethane elastomer is widely used in the logistics transportation system represented by automobile production line. It is important to study the load capacity of Vulkollan polyurethane elastomer solid tire to reduce the tire manufacturing cost, reduce the tire volume and reduce the weight of logistics equipment. In this paper, the constitutive model of Vulkollan polyurethane elastomer was determined by uniaxial compression, uniaxial tension, biaxial tensile, plane shear and simple shear tests. The mechanical finite element model of Vulkollan polyurethane elastomer solid tire was established. The loss factors of Vulkollan polyurethane elastomer were measured by dynamic mechanical thermal analysis (DMA), and the stress and strain fields were calculated according to the finite element mechanical model. The node heat generation rate is calculated as the input of the thermodynamics finite element model to calculate the temperature field. The mechanical finite element model was verified by radial compression test on the orthogonal experimental sample of Vulkollan polyurethane elastomer solid tire, and the thermodynamic model was verified by the dynamic experiment of the orthogonal test sample. The calculation accuracy and applicable range of load capacity of Vulkollan polyurethane elastomer solid tire were determined. Finally, the calculation formula of load capacity was concluded, which can guide the design of Vulkollan polyurethane elastomer solid tire.
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ334

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本文编号：2163642