轮胎柔性环模型的研究与应用

发布时间：2023-04-01 19:54

　　轮胎是一种复合材料的橡胶结构体,汽车的驾驶性能很大程度上取决于轮胎的力学特性和结构特性。轮胎振动分析是轮胎制造业和汽车制造业普遍关注的热点问题,轮胎动特性参数的研究对车辆减振、降躁、改善车辆运动特性具有重要意义。本文提出了一种改进轮胎柔性环模型,并对不同动力学条件下的轮胎模态频率进行了预测分析。本文对子午线轮胎进行了径向激励-响应的试验模态分析,准确提取了径向轮胎模态频率、模态振型和阻尼比。分别对空载状态和受载状态下的轮胎进行了测试,提取了低阶模态参数,为轮胎建模提供了可靠依据。提出了一种优化的柔性环轮胎模型,模型结构参数包括轮胎几何参数、模型中径向、切向弹簧刚度系数。将轮胎模态试验获得低阶频率做为已知条件,解算模态频率方程以求取弹簧刚度系数,通过固有频率试验与与模态频率解析值对比,验证了弹簧刚度系数求解的正确性。研究了橡胶粘弹性与超弹性两种力学特性的试验方法,准确提取了力学特性实验数据。在分析橡胶超弹、粘弹性力学特性本构模型的理论基础上,利用ABAQUS拟合了超弹性、粘弹性试验曲线并获得了橡胶力学特性本构模型参数。得到了超弹Yeoh模型C10、C20、C30以及粘弹广义Maxwell...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 轮胎建模综述
        1.2.1 轮胎经验半经验模型
        1.2.2 经典解析模型
        1.2.3 现代解析模型
        1.2.4 模态参数模型
    1.3 本文研究的主要内容
第2章 轮胎模态试验与柔性环模型参数确定
    2.1 模态分析基础
        2.1.1 试验模态分析理论
        2.1.2 模态分析方法
    2.2 轮胎模态分析试验
        2.2.1 试验设备仪器
        2.2.2 试验条件的确定
        2.2.3 轮胎试验结果
    2.3 柔性环模型结构参数
        2.3.1 柔性环模型
        2.3.2 轮胎结构参数的确定
    2.4 本章小结
第3章 橡胶的静态特征参数辨识
    3.1 轮胎橡胶超弹性试验
    3.2 轮胎橡胶粘弹性试验
    3.3 橡胶超弹性参数
        3.3.1 超弹性本构模型
        3.3.2 超弹性本构参数拟合
    3.4 粘弹性力学特性参数
        3.4.1 粘弹性本构模型
        3.4.2 粘弹性本构参数拟合
    3.5 本章总结
第4章 轮胎建模仿真验证及应用
    4.1 轮胎ABAQUS空载模态仿真验证
        4.1.1 无载荷轮胎建模
        4.1.2 材料属性的定义
        4.1.3 分析步的选择
        4.1.4 网格与单元类型
        4.1.5 仿真结果以及验证
    4.2 受载荷轮胎静态abaqus模态仿真验证
        4.2.1 受载荷轮胎建模
        4.2.2 接触方式
        4.2.3 边界与载荷设置
        4.2.4 仿真结果以及验证
    4.3 不同动力学条件的轮胎模态分析
        4.3.1 滚动轮胎模型的建立
        4.3.2 滚动模型前处理与仿真结果
        4.3.3 不同载荷对模态频率的影响
        4.3.4 不同胎压对模态频率的影响
        4.3.5 不同速度对模态频率的影响
    4.4 本章总结
第5章 总结
    5.1 总结
    5.2 论文展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3777764