花紋塊變形分析及控制方法
The analysis of block deformation and control methods

1.9萬字 40頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要： 汽車與路面直接接觸的部件是輪胎，輪胎肩負(fù)著實(shí)現(xiàn)車身功能的重要責(zé)任，比如加速、減速、爬坡、制動等。輪胎上的花紋在完成這么多復(fù)雜的工作中起到了舉足輕重的作用。在輪胎滾動的過程中。輪胎的滾動過程中，花紋塊不可避免會產(chǎn)生一定的變形。花紋的變形影響輪胎的抓地、滾阻、噪聲等性能，特別制動過程中，由于花紋的翹曲使花紋與地面的實(shí)際接觸面積驟減，嚴(yán)重影響輪胎的抓地性能。
本文采用有限元分析的方法，利用HPERMESH/ABAQUS建立花紋塊的仿真模型，主要研究了四種不同形狀花紋塊（即：長方形花紋塊、弓形花紋塊、圓弧形花紋塊、平行四邊形花紋塊）的接地壓力分布、花紋塊前端節(jié)點(diǎn)位移變化、接地面積的增減情況。仿真結(jié)果表明：平行四邊形花塊的接地壓力分布最均勻，接地壓力峰值最小，節(jié)點(diǎn)位移變化最?。醋冃巫钚。y塊接地面積減少的幅度最大，減小了9.13%；弓形花紋塊的接地壓力分布最不均勻，接地壓力峰值最大，節(jié)點(diǎn)位移變化也是最大的，接地面積減小了5.94%；圓弧形花紋塊的整體表現(xiàn)與弓形花紋塊類似，其接地面積減小了4.3%；長方形花紋的接地壓力在邊緣處達(dá)到最大值，其他處則比較均勻，且數(shù)值不大，其接地面積只減小了1.94%。本文優(yōu)化的目標(biāo)的是增加花紋塊的接地面積，提高輪胎的接地性能。綜合以上各種因素，輪胎的花紋塊應(yīng)以長方形為最好。
以長方形花紋塊為基礎(chǔ)模型，在花紋塊的底部兩側(cè)各添加5mm的倒角，進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果分析表明：優(yōu)化后的花紋塊與優(yōu)化前對比，接地壓力分布更加均勻，且改善了花紋塊邊緣接地壓力比其他部位高4-5倍的情況；接地壓力峰值變小了很多，節(jié)點(diǎn)位移變化控制在1-2mm之間；最重要的是，優(yōu)化后的花紋塊接地面積不減反增，在初始接地面積的基礎(chǔ)上增加了8.93%。優(yōu)化后的花紋塊綜合性能得到了很大的提高。


關(guān)鍵詞：花紋塊 變形 有限元分析 接地壓力 接地面積 優(yōu)化