轮胎磨损性能与接地特性关系

轮胎磨损不仅影响车辆加速、安全及操控等诸多性能,而且产生的磨损颗粒物,还对环境造成污染。轮胎接地特性是影响轮胎磨损的关键因素。为探明轮胎磨损与接地特性之间关系,以205/55R16轮胎为研究对象,设计不同的胎面结构参数,选取摩擦能量损失率作为磨损性能评价指标,通过有限元方法获取接地特性参数。采用线性回归分析方法建立摩擦能量损失率与接地特性参数之间的回归方程,并研究不同胎面结构参数对接地特性及磨损性能的影响规律。分析结果表明,所建立的回归方程具有较高拟合精度,可以通过接地特性参数预测轮胎磨损性能,为轮胎磨损性能提升、胎面结构优化提供借鉴。

带花纹农业轮胎的接地特性研究

采用TYABAS系列分析软件和ABAQUS软件,建立了380/85R24农业子午线轮胎的仿真模型,研究轮胎花纹对接地印痕和接地压力等接地特性的影响规律。通过有限元分析及实测结果表明:与14.9-248PR农业斜交轮胎相比,380/85R24农业子午线轮胎的接地印痕呈矩形,胎冠部位的接地面积增大,平均接地压力减小,接地压力分布相对均匀,耐磨性能提高,轮胎使用寿命延长。

10kV配电线路钢筋混凝土电杆接地特性试验研究

钢筋混凝土电杆的接地电阻是配电线路防雷接地和保护接地设计的一个基础参数,在我国一直缺乏深入研究。使用移动式冲击大电流发生装置,结合运行工程实际情况,首次对电杆接地特性进行了大电流真型试验研究,得到多种电杆接地设置形式下的工频接地电阻值、考虑火花放电效应和电感效应的冲击接地电阻值,并分析实测结果提出了电杆接地设置建设。研究结果可用于指导配电线路工程接地设计,也为建模仿真提供检验依据。

非充气机械弹性车轮接地特性试验研究

本文中采用压敏膜法对机械弹性车轮的静态接地特性进行试验研究。通过静态接地特性试验,研究了充气安全轮胎、0轮和机械弹性车轮在不同载荷下的接地压力分布规律,根据提取的接地压力分布几何与力学特征参数,对比分析了充气安全轮胎和机械弹性车轮的接地特性。结果表明,机械弹性车轮能有效缓解充气轮胎在大负荷时胎肩的应力集中问题,在一定负荷范围内提高了轮胎的磨损和抓地性能。

考虑火花放电的杆塔冲击接地特性计算方法

输电线路杆塔遭受雷击时,因杆塔接地电阻的存在,塔身上会产生很高的电位,过高的电位将引起杆塔对输电线路的反击,进而造成输电线短路。为了准确计算杆塔冲击接地特性,以便有效设计接地装置,基于电磁场和电路理论,通过等效半径的方法考虑了土壤中的火花放电效应,建立了杆塔接地装置的时域分析模型。计算结果显示,考虑土壤火花放电效应后的接地装置电位升更加符合实验测量结果,比没有考虑时电位升要低。该算法适用于大电流冲击下杆塔冲击特性的分析计算。

侧倾角对机械弹性车轮刚度及接地特性的影响

为提高车辆行驶的安全性,对一种新型非充气式机械弹性安全车轮在不同侧倾角工况下的刚度特性及接地特性进行了研究。在充分考虑0轮体层合结构基础上,基于有限元法建立了包含橡胶材料的不可压缩性、大变形及车轮与地面接触非线性等特征的机械弹性车轮三维有限元模型,并通过加载试验对模型进行了精度验证。将车轮刚度特性及侧倾接地特性的仿真和试验结果进行对比,分析了侧倾角对车轮垂向刚度、下沉量、接地印迹及压力分布等特征的影响。结果表明:车轮的垂向刚度随侧倾角的增大而减小;侧倾角的存在加剧了车轮胎肩部位的应力集中,使接地区域压力分布的均匀性变差。研究结果为分析机械弹性车轮侧倾特性、0轮胎面的不均匀磨损及其结构优化等提供了参考。

子午线轮胎接地特性与胎冠温度场关系的研究

以385/55R22.5载重子午线轮胎为研究对象,采用有限元分析方法研究轮胎内轮廓、仿生胎面弧和带束层结构等对接地特性和胎冠温度场的影响。结果表明:内轮廓与仿生胎面弧设计对胎冠温度影响显著;4层带束层结构的胎冠温度低于"3+0°"带束层结构;平均接地压力、接地面积、硬度因数、接地宽度、接地压力偏度值和印痕面积参数与胎冠温度具有较强的相关性。

接地特性参数对轮胎抓地性能的影响研究

为从轮胎接地特性的角度来评价轮胎干湿抓地性能,以10条不同厂家生产的205/55R16型子午线轮胎作为研究对象,将轮胎总体接地区域划分为胎肩区、过渡区和中心区3个分区,通过轮胎接地试验获取其接地特性参数,并采用相关分析法筛选出与干湿抓地性能相关性较高的接地特性参数,再利用主成分法揭示了各接地参数与干湿抓地性能之间的定量关系。结果表明,基于轮胎接地特性参数表征干湿抓地性能的回归方程拟合效果良好,研究结果对高性能轮胎结构设计具有良好的指导作用。

高速铁路隧道综合接地系统接地特性分析

高速铁路隧道综合接地系统连接结构极为复杂,接地工程隐蔽,接地系统特性直接关系到隧道内电气设备运行安全。为研究高速铁路隧道综合接地系统的接地特性,对高速铁路Ⅰ、Ⅱ级围岩隧道和Ⅲ～Ⅴ级围岩隧道综合接地系统建立仿真计算模型,计算分析两类隧道综合接地系统在不同土壤电阻率和不同隧道长度时的接地阻抗特性,以及隧道洞室内电力设施接地端子处的接地阻抗和地电位升特性。计算结果表明:Ⅰ、Ⅱ级围岩隧道和Ⅲ～Ⅴ级围岩隧道综合接地系统可以满足GB 50065—2011规定的接地安全限值;高速铁路隧道洞室内箱变等电力设施不需要布设独立接地装置,直接与隧道综合接地系统可靠相连即可。研究成果已在金温铁路扩能改造工程建设中成功应用,效果良好。

子午线轮胎静态及滚动状态下接地特性试验研究

采用Tekscan轮胎接地压力分布测量系统进行半钢子午线轮胎静态及滚动状态下接地特性的试验研究。结果表明:随着气压的增大,轮胎接地压力分布趋于均匀,最大接地压力值增大,胎肩处应力集中现象有所缓解;随着气压的减小,接地宽度变化不大,但接地长度和接地面积增大。在相同气压条件下,滚动状态下接地特性的评价指标普遍比静态下小。相对于静态条件,滚动状态下轮胎接地压力分布更均匀,胎肩应力集中减小。

轮胎接地特性分析及试验验证

以道路简化模型和轮胎模型构成的车—路系统为对象,在ABAQUS平台上建立了轮胎的有限元分析模型,模拟了荷载作用下轮胎的接地特性。利用Table Curve平台对仿真结果进行处理,得出了轮胎接地面积计算的定量表述公式,提出了使用接地形状系数来判断轮胎接地形状的新方法。最后通过自行开发设计的一套试验装置对模拟数据进行了验证,试验结果与数值计算结果基本一致。该研究对于改进轮胎设计思路,提高轮胎使用寿命、改善车辆操控性和稳定性都具有重要指导意义。

接地特性对轮胎纯侧偏六分力影响的数值研究

从5种典型接地特性(蝴蝶形、轻微蝴蝶蝶形、近似矩形、胶囊形和椭圆形,编号为a—e型)出发,考虑摩擦因数随接地压力变化,运用数值仿真方法,针对接地特性对轮胎纯侧偏工况下的六分力影响开展研究。结果显示,考虑摩擦因数对接地压力的依赖关系才能体现出接地特性对侧向力的影响,接地特性为d型的轮胎侧向力较大,侧倾力矩和回正力矩由大到小的顺序为e,d,c,b,a型,侧倾力矩受接地特性影响最为显著,可为轮胎设计和车-胎配套分析提供指导。

子午线轮胎扁平率与接地特性的关系

以205/55 R16子午线轮胎为研究对象,改变轮胎横截面的宽度,分别建立扁平率为45%,50%,55%,60%和65%的轮胎有限元模型,利用Abaqus软件对不同垂向负荷和充气压力下5种扁平率轮胎进行静态接地特性(接地印痕和法向接触应力)分析。仿真结果表明:随着扁平率的增大,沿轮胎轴向的接地印痕宽度减小,沿轮胎滚动方向的接地印痕长度在扁平率为60%或65%时最大;扁平率对轮胎接地印痕面积的影响较大,扁平率越大,轮胎的法向接触应力分布越不均匀,翘曲现象越明显;相同扁平率的轮胎,垂向负荷越大,胎肩处的法向接触应力越大,而充气压力越大,胎面中部的法向接触应力越大。

碳纤维炭黑导电混凝土的接地特性研究

选取碳纤维和炭黑作为导电相制备导电混凝土,对导电混凝土的导电性能、导电稳定性及力学性能等基本接地特性进行了研究,同时制备导电混凝土接地模块,并研究了其并联接地的降阻效果。研究结果表明：当碳纤维和炭黑掺量均为0.1%、电极面积为10%时,导电混凝土具有良好的导电性能;混凝土电阻率随龄期增长趋于稳定,稳定值为530Ω·cm左右,电阻率在-40-50℃范围内的变化幅度小于5%,导电性能稳定;导电混凝土28 d抗压强度达到35 MPa,抗折强度达到6 MPa,满足接地材料的力学性能要求;采用并联接地的形式敷设导电混凝土接地模块对接地电阻存在集合效应,当敷设间距为30-60 cm时,集合系数小于1.5,并联接地的降阻效果较好。

大功率GaN器件接地特性与稳定性研究

GaN器件的工艺和技术进步,将输出功率提高到数百瓦甚至数千瓦量级。但是,大功率GaN器件相应的使用规范和标准,如接地要求,在仿真设计和工程应用中一直没有明确。文章针对大功率GaN器件的接地特性进行分析,通过仿真和试验验证了超大功率GaN器件功放电路中,接地条件对电路自身稳定性的重要性。明确了大功率和超大功率GaN器件的接地阻抗<1 mΩ使用标准,同时对接地金属接触表面的长期可靠性做出要求。

石墨碳纤维导电混凝土制备及接地特性研究

选取碳纤维、石墨为导电相材料制备用于接地工程的导电混凝土,对石墨碳纤维导电混凝土的拌合工艺、配合比和接地特性进行了试验研究。结果表明,当碳纤维掺量0.6%、石墨掺量2%、单位用水量240 kg、砂率32%并采用半干拌法拌合工艺时,导电混凝土具有良好的导电性能和力学性能;混凝土电阻率随龄期增长趋于稳定,稳定值为1.62Ω·m左右,电阻率在-10～60℃范围内的变化幅度小于0.52Ω·m,随环境湿度变化电阻率的变化幅度小于0.28Ω·m,导电性能稳定;导电混凝土28 d抗压强度达到37.3 MPa,抗折强度达到5.0 MPa,满足接地材料的力学性能要求。

基于有限元计算的输电线路杆塔基础接地特性分析

为了探究输电线路杆塔基础接地特性,应用有限元软件COMSOL对影响单基式杆塔基础接地特性的外敷接地体分段数和混凝土电阻率,以及影响多基式基础接地特性的外敷方式和浇注桩间距进行仿真计算,研究5种接地型式对接地电阻和地面电位分布的影响。仿真计算结果表明:对于单基式基础,外敷接地体分段数、混凝土电阻率对接地电阻影响不大,但外敷接地体分段数对分流系数有影响;对于多基式基础,整体外敷均压效果较好,浇注桩间距越大,接地电阻越小,地面电位分布越均匀;5种接地型式中,根开外围方框配合外敷柔性面状电极的经济性、降阻、均压的效果均为最优。该研究可为实际输电线路杆塔基础接地施工和结构优化提供一定的参考。

考虑故障短路电流分布的纳米碳纤维材料接地特性

为分析非金属材料接地网的电气性能和热稳定性能,提出一种纳米碳纤维接地材料半径的等效方法及地网性能评估方法。首先建立纳米碳纤维接地网评估流程,然后从导体截面积选择与等效、入地短路电流的计算及其对接地参数计算的影响、地电位升高幅值、地电位分布这4个方面分析纳米碳纤维接地网的安全评估方法,并从接触电位差、跨步电位差、地电位升高幅值等角度对比分析纳米碳纤维接地材料与传统金属接地材料的散流性能。研究结果表明:纳米碳纤维材料应用于变电站地网是可行的,并可为非金属材料大型接地网性能评估提供参考。

子午线轮胎接地特性与滚动阻力关系的研究

以载重子午线轮胎385/55R22.5为研究对象,结合子午线轮胎的胎体结构设计理论,采用数值仿真技术对比分析不同胎体结构设计对稳态滚动状态下轮胎滚动阻力的影响以及轮胎各部位能量损失变化,研究接地特性参数与滚动阻力间的关联关系。结果表明,轮胎结构参数对滚动阻力有较大影响,内轮廓对滚动阻力影响尤为显著;4层带束层结构滚动阻力性能优于'3+0o'结构;接地面积、印痕面积、平均接地压力、接地压力偏度值、硬度系数、滚动半径等6个参数与滚动阻力关联性较高,呈现较强的线性关系;接地面积和印痕面积与滚动阻力关系为负相关,其余参数为正相关;接地面积、硬度系数对滚动阻力影响较大。应用主成分回归法建立该型号轮胎的滚动阻力值与接地特性参数间的回归方程,研究结果具有较高的工程应用价值。

变电站接地网不同接地材料接地特性研究

针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同,对比分析了铜、钢及铜包钢接地材料的使用成本及腐蚀特性。通过计算对比分析不同土壤条件和不同接地面积下,铜、钢及铜包钢接地网的接地电阻、网内电位差、接触电压以及跨步电压的不同特征。本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。