力敏传感智能轮胎的力学特性和应力场溯源方法

发布时间：2020-07-26 23:57

【摘要】：智能轮胎能够反映汽车轮胎的胎压变化以及轮胎的应力分布,在汽车安全驾驶、自动驾驶等领域具有广阔的应用前景。力敏导电复合材料是一种功能材料,它可以用于轮胎的应力测量。普通轮胎添加力敏导电硅橡胶便可以实现轮胎的智能化;本文以力敏材料为基础,通过对应力场反演方法展开研究,实现了轮胎应力测量的可视化。首先,根据现有轮胎的特征设计了新型力敏传感智能轮胎,分析了力敏智能轮胎的结构特点;设计了智能轮胎的系统组成以及安装布置;建立了导电硅橡胶功能材料的数学模型,研究了导电硅橡胶材料的导电机理,并且制备了力敏导电硅橡胶,对其力学特性进行了测试。其次,建立了力敏智能轮胎有限元模型,研究了力敏智能轮胎在充气状态、静态受载、结构破损三种状态下应力及变形情况,分析了力敏智能轮胎功能层在不同工况下应力及变形情况;基于电阻层析成像方法研究了其在轮胎应力测量中的应用;建立了力敏智能轮胎三维应力场的反演方法;最后,构建了力敏智能轮胎电压测量方法,并对导电硅橡胶材料的力敏性能进行了实验验证,分析了不同状态、不同载荷下导电硅橡胶材料的应力反演情况;制备了力敏智能轮胎功能层,比较了力敏功能层对在不同区域受到不同载荷时应力反演情况;通过对轮胎力敏功能层应力反演实验的研究,表明导电硅橡胶功能材料能够用于轮胎的应力测量,实现轮胎应力测量可视化。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.341

【参考文献】

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本文编号：2771473