基于有限元的轮胎与路面间的摩擦仿真研究

发布时间：2020-12-26 14:54

　　为了研究轮胎与路面的摩擦机理首先应建立完善的轮胎与路面接触模型,但目前在建立轮胎与路面接触模型的过程中经常对模型进行简化,很多时候未能充分考虑轮胎结构的非线性以及轮胎与路面接触的非线性。因此,为了准确的仿真轮胎与接触滚动过程,首先需要建立比较符合实际的轮胎与路面接触模型。本文描述了用于稳态滚动分析的轮胎有限元模型,给出了整车各部分结构模型、路面结构模型建立过程的描述,对轮胎滚动模型进行有限元建模时考虑了轮胎材料的本身结构非线性关系;考虑了轮胎在大变形下,位移和应变的非线性关系,在轮胎模型材料的参数的选择上,对比选择较为合理的橡胶材料Reoh模型和帘线线弹性模型。考虑到轮胎在路面滚动过程路面不平度的影响,重构了三维路面有限模型,并且采用罚函数法解决轮胎与路面接触过程的非线性问题,建立轮胎与路面接触有限元模型。然后对建立的模型进行静态、动态仿真,并将仿真结果与实验时轮胎变形应力分布、接触应力的变化进行对比分析,验证建立模型的精确性和可靠性,研究结果表明论文中建立的轮胎与路面接触模型符合实际工况下的轮胎变形状况,论文中建立的整车与路面有限元模型能够满足仿真实验要求。最后利用建立的三维模型仿真... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

轮胎有限元模型

13图 2.4 轮胎与悬架接触模型2）轮胎速度加载了保证轮胎的滚动速度与车辆的行驶速度保持一致，需要计算一定车速下动转速。可以根据式（2.12）算出轮胎半径[45]。其中，R 为轮胎半径； （ =7in=177.8mm）； 为轮胎胎高，可由式（2.13）求得，其中的宽度， =175mm； 为轮胎截面的扁平率（高宽比）， = 0.

再由共式（2.14）进行车辆行驶速度与轮胎滚动转速的换算，动转速。其中， 为轮胎的转速； 为路面 x 方向的初始速度； 为轮胎，本文所选轮胎的半径为 291.55mm限元模型的建立 软件由于没有车身三维有限元模型，需要从外部导入车身三维模型制好的车身（如图 2.5 所示）三维模型，然后将车身结构三维模型进，形成所需要的三维有限元车身模型，再将车身有限元模型利用软件将三维的车身有限元模型导入到有限元软件中。再分别将前文所建独立悬架模型同刚体车身连接起来，这样就连同轮胎一起构成了具有PG 模型。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：2939915