仿生磁致伸缩传感器阵列与车辆轮胎花纹识别研究

设计了新型传感器阵列,其传感单元基于磁敏材料铁镓细丝并仿照毛发架构设计;测试了传感单元的静态与动态特性;建立了轮胎花纹检测系统,对传感器阵列的输出特性进行了测试,选取轮胎花纹样本进行分析并测量。实验结果表明:在H=1.6 kA/m的偏置磁场下,长度为16 mm、直径为0.5 mm的铁镓丝组成的传感单元在0~2.4 N作用下输出电压呈线性变化,灵敏度为80.6 mV/N。在500 Hz的循环力作用下,磁致伸缩传感器仍可以做出快速响应,施加传感器0.3 N激励,传感器的响应时间为1 ms,该传感器阵列具有良好的稳定性和响应速度。传感器阵列可以测量提取轮胎花纹特征值从而将轮胎花纹复现。所设计的传感器阵列能够准确感知不同轮胎的花纹特征从而识别所对应的轮胎样本。

轮胎胎面单元表观刚度计算

根据轮胎胎面单元在典型工况的变形特点 ,用能量法确定了胎面单元变形的位移函数 ,导出了轮胎胎面单元表观压缩刚度和表观剪切刚度的理论计算式。

胎面单元对轮胎粘性滑水性能影响分析

根据流体动力润滑理论，将轮胎粘性滑水问题模拟为胎面单元的挤压膜问题。建立了轮胎胎面单元挤压膜问题的数学模型并进行了数值求解。以平行四边形胎面单元为例，分析了胎面单元设计对轮胎粘性滑水性能的影响，为轮胎胎面单元抗湿滑设计提供了理论依据。

胎面单元对轮胎薄膜湿牵引性能的影响

在潮湿的天气或雨后，轮胎胎面或路面上存在一层很薄的水膜，该水膜使车辆行驶的牵引力降低。建立了轮胎胎面单元挤压膜问题的数学模型，并进行了数值求解，分析了胎面单元的几何参数、液膜厚度和柔性对轮胎薄膜湿牵引性能的影响，为轮胎胎面花纹的合理设计提供了理论依据。

轮胎模具花纹造型设计

轮胎花纹是影响轮胎性能和使用寿命的主要因素,由于其造型复杂而成为轮胎造型设计中的技术难题。本文分析了轮胎花纹曲线上的点由平面到立体的函数转换关系,并运用GRIP语言,由空间曲线做出花纹的截面,运用UG的扫描命令,生成了精确的轮胎花纹的三维立体模型。这是模具数控加工的前提,是CAD/CAM技术在模具设计制作中的很好利用。

超高压水射流破碎轮胎橡胶的脱硫机理

利用超高压水射流装置将废旧子午线轮胎胎面胶破碎为橡胶粉末并进行橡胶回收,运用低场核磁共振、红外光谱、扫描电镜、粒度分析等手段对橡胶粉末的物理和化学结构进行表征。结果表明,橡胶材料在破碎过程中发生了常温脱硫反应,脱硫效果随着水射流压力的提高呈先升高后降低的趋势,并在200 MPa压力处达到最佳,材料内部交联信号强度下降到54.85%。根据红外光谱推测了可能发生的化学反应,研究了引发脱硫反应的力学因素,认为水射流引起的剪切应力场作用是脱硫反应发生的主要原因。

1,2-聚丁二烯橡胶的开发及其在轮胎胎面上的应用

本文介绍了轮胎性能对橡胶的要求,阐述了开发1,2—聚丁二烯橡胶(1,2—PBR)的意义及其主要的性能,并对其与天然橡胶(NR)的共混料在轮胎胎面上应用的可行性作了分析。

胎面轮廓形状优化技术研究──提高轮胎耐磨耗性能

胎面轮廓形状对轮胎的耐磨耗性能影响很大，因此对其进行优化很有意义。针对胎面轮廓形状比较复杂的特点，文中采用多个变量来定义胎面轮廓。同时，在现有磨耗理论的基础上，通过对胎面轮廓形状的优化初步给出了评价轮胎耐磨耗性能的指标。在此基础上，采用自编的多目标优化程序对胎面轮廓进行优化，并将计算结果与原胎数据进行了比较，结果表明，不论是从胎面的磨耗速度还是从胎面磨耗的均匀性来说优化胎都要优于原胎。

轮胎活络模具花纹块电火花加工工艺的研究应用

结合使用L580T型轮胎放电加工机加工轮胎活络模具花纹块的生产实践,分析了电火花加工花纹块零件的工艺过程,着重分析了加工过程中粗加工、精加工、微加工阶段的峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔的变化规律,选择了合理的参数,总结出了应用电火花加工花纹块零件的工艺流程及工艺参数配置的方法,生产表明这种工艺满足花纹块加工精度要求。

轮胎模具三轴数控加工方法研究

轮胎花纹是影响轮胎性能和使用寿命的主要因素,轮胎模具加工中花纹块加工是主要的技术难题,制造最困难的也是胎面的花纹。本文针对运用三轴数控技术加工轮胎模具生产中轮胎模具加工存在很大误差的问题,提出并验证了一种用三轴加工轮胎模具的花纹制造的新方法,为轮胎花纹分块加工,减少误差提供理论依据。在实际生产中效益较好。

轮胎花纹块模具型腔曲面构造及数控加工

为了实现轮胎模生产中花纹块模具型腔曲面的构造和高效精加工,提出了一种型腔侧壁曲面拟合算法.分析了花纹平面轮廓展开长度不变的原理,并计算了弯曲后的花纹轮廓.结合精度要求,把胎顶、胎底轮廓和型腔侧壁斜截线离散为若干点,并应用混合有理Bézier曲面拟合算法,构造了型腔侧面参数方程.通过计算型腔曲面最小曲率半径,确定精加工时球头刀的最大允许半径;应用等距偏移曲面法计算出型腔曲面数控精加工刀位数据.试验结果表明,该曲面拟合算法可以控制加工精度,改善表面质量,适用于构造和加工花纹型曲面.

国产白炭黑在子午线轮胎中的应用

研究了国产白炭黑在子午胎线轮胎面胶和钢丝帘布胶中的应用,试验结果表明,国产白炭黑在改善橡胶料的撕裂强度、耐屈挠疲劳性、耐磨性、300%定伸、回弹性和复合材料的粘合性等方面均达到甚至超过进口白炭黑,完全可以取代进口白炭黑,从而降低生产成本,提高经济效益。

增塑体系对NR/TPI并用胶性能的影响

研究了增塑体系对NR/TPI并用胶物理机械性能和动态性能的影响。结果表明,NR/TPI并用比为85/15时,选用芳烃油较塑解剂B的增塑效果好;在NR/TPI并用胶中加入2～4份芳烃油,混炼胶硬度降低,粘性增加,门尼粘度适中,工艺上利于后续半成品的加工,而其硫化胶具有优异的耐磨性和动态性能,是一种较为理想的全钢子午线轮胎胎面胶。

轮胎花纹的模型分析

车轮轮胎花纹的设计是个复杂而实际的问题,花纹设计与轮胎性能之间存在一定的影响关系。本文主要采用模糊数学思想与层次分析法去分析轮胎模型。以轮胎花纹为目标层,花纹深度、稳定性、牵引力、耗油、耐磨性、行驶车速为准则层,普通花纹、混合花纹、越野花纹为方案层进行层次分析。先根据各因素间相对重要程度构造成对比较矩阵。其次计算权向量并做一致性检验,运用求解各成对比较矩阵最大特征值对应的特征向量,求出一致性指标,通过查表得到随机一致性指标,经前者与后者相比算得一致性比率,从而对成对比较矩阵进行了一致性检验。最后进行综合分析,给出了不同花纹轮胎的各项性能的优劣及最佳适用环境。

J320(U)轮箍踏面轮轨滚滑损伤的失效分析

对J320(U)轮箍踏面长条鱼鳞状损伤的失效分析,通过对损伤轮箍的失效分析排除轮箍制造原因,确认损伤为制动剥离,发现损伤区域存在热影响区域,热影响区域表层存在平行于表面的裂纹,热影响层存在马氏体、贝氏体、屈氏体、索氏体及细晶粒珠光体层,珠光体层同时存在粒状组织,确认了轮箍踏面损伤的原因是轮轨滑行产生高热,高热是轮箍表面金属强度大幅下降,金属被沿踏面拖拽或堆积形成鱼鳞状缺陷。

轮胎胎面橡胶块与刚性路面摩擦接触数值分析

建立了轮胎胎面橡胶块与刚性路面摩擦接触非线性有限元分析模型，对轮胎胎面橡胶块与刚性路面相互作用时的变形特性和接触应力分布规律进行了数值分析，讨论了界面摩擦因数和橡胶块的厚度对接触应力的影响。

轮胎胎面用新型橡胶的硫化特性研究

采用LH-Ⅱ硫化仪,研究了具有不同微观结构的轮胎胎面用国产乳聚SBR、BR、日本生产的八种牌号的溶聚SBR和乙烯基PBd及其与NR并用胶的硫化特性。结果表明,乙烯基含量越高,胶料的t_(90)越长,硫化返原性越好,而苯乙烯含量和顺、反式结构的影响较小。对于具有良好抗返原性的BR 1245和溶聚SBR SL 557,当它们与NR并用后,其并用胶抗返原性的改善程度较预计的大。返原性参数R值越小,胶料的抗返原性越好,R=(M_(max)-M_t)/M_(max)。BR1245的300％定伸应力随着硫化温度的提高和硫化时间的延长而明显增加。

基于B样条曲线的轮胎胎面缠绕算法

为了提高胎面缠绕生产线设备的缠绕质量以及胶条分布的稳定性,降低研发成本和废品率。通过研究工程机械轮胎胎面缠绕机缠绕时胶条的具体缠绕过程,基于B样条曲线理论,提出了胶条缠绕轮胎截面变化情况的算法,对当前的轮胎胎面缠绕过程进行精确的数学描述,实现了对轮胎胎面缠绕过程中轮胎胎面与胶条形状位置的精确控制。实验结果表明:所提方法可以有效提高轮胎胎面缠绕精度,可见所提方法能够增强轮胎生产工艺修改适用性、精确性和稳定性。

裂解气相色谱-质谱法分析鉴别轮胎胎面胶

目的对裂解气相色谱-质谱法分析橡胶的裂解条件进行优化,研究利用橡胶特征裂解产物鉴别轮胎胎面胶。方法采用裂解气相色谱-质谱法,确定对NR、BR、SBR的裂解条件及其特征裂解产物,然后根据特征裂解产物及其相对含量并结合聚类分析,对38种轮胎胎面胶进行区分鉴别。结果确定了裂解温度590℃、裂解时间15s及三种橡胶的特征裂解产物;将38个轮胎胎面胶样品的主体成分归为4类,其中NR类5个、SBR类12个、NR/BR并用类5个、NR/SBR并用类16个,且能够对大部分并用类轮胎胎面胶进行鉴别。结论通过优化裂解条件,裂解产物重复性好,特征裂解产物明显,能够确定轮胎胎面胶的主体成分类别并能对大多数并用类轮胎胎面胶样品进行区分鉴别。