基于新非自然平衡轮廓设计的载重子午线轮胎振动辐射噪声的研究

从轮胎结构设计角度出发,通过改善轮胎接地特性,降低滚动轮胎与路面接触过程中胎体的振动,提升轮胎的噪声性能。首先,采用任意拉格朗日ALE方法对轮胎进行稳态滚动分析,获取路面激励引起的轮胎瞬时动态响应,在此基础上,采用边界元方法预测了不同结构轮胎滚动时的振动辐射噪声。然后,考虑轮胎接地压力对胎面振动的影响,对接地压力分布与轮胎噪声性能间的关系进行了深入分析。结果表明,建立的新非自然平衡轮廓胎体结构可以改善轮胎与路面接触过程中的相互作用,使得接地面内压力分布更均匀,实现了轮胎振动辐射噪声性能的提升,振动辐射噪声较现行设计轮胎减小了3.7dB。

新非自然平衡轮廓载重子午线轮胎设计及试验验证

以载重子午线轮胎295/80R22.5为研究对象,利用新非自然平衡轮廓理论对其胎体轮廓进行重新设计。在此基础上,试制了具有新非自然平衡轮廓的轮胎样胎,并依据GB/T23663-2009对其径向、横向和纵向刚度进行测试。借助ABAQUS软件建立了新非自然平衡轮廓轮胎295/80R22.5的有限元分析模型,并对其静态接地压力分布、充气外轮廓以及径向、横向和纵向刚度进行了数值计算。试验测试与数值计算结果有较好的一致性。结果表明,本文建立的新非自然平衡轮廓轮胎的有限元分析模型具有较高的精度,可用其分析轮胎的综合性能。

子午线轮胎的非自然平衡轮廓设计及性能分析

在分析现有子午线轮胎非自然平衡轮廓设计理论的基础上,以12.00R20和385/55R22.5两种规格载重子午线轮胎为研究对象,利用酒井秀男非自然平衡轮廓理论、Frank非自然平衡轮廓理论及新非自然平衡轮廓理论对胎体轮廓进行设计。利用有限元分析技术,从轮胎磨损、滚动阻力、抓地力等方面,对三种轮廓理论设计的两种规格轮胎的性能进行综合对比分析。结果表明:酒井秀男的设计理论适合于断面高宽比较大的轮胎;Frank的设计理论适合于断面高宽比较小的轮胎;新非自然平衡轮廓理论设计能够减小轮胎磨损,降低滚动阻力等;轮胎胎体轮廓设计对轮胎性能具有重要影响,尤其对滚动阻力具有显著影响,新非自然平衡轮廓设计理论为低滚阻轮胎设计提供了方向参考;新非自然平衡轮廓设计理论可解决轮胎性能间不相容的难题。

汽车轮胎性能矛盾相容的新非自然平衡轮廓设计的研究

在酒井秀男和Frank非自然平衡轮廓设计理论的基础上,提出了新的充气轮胎非自然平衡轮廓积分方程。采用不同理论对11.00R20和385/65R22.5两种规格载重车子午线轮胎进行胎体轮廓设计。利用ABAQUS软件从轮胎磨损、滚动阻力和抓地力等方面,对采用3种不同轮廓理论设计的两种规格轮胎的性能进行对比分析,并与现行设计轮胎的性能进行对比。结果表明,Frank非平衡轮廓设计理论有利于提升轮胎磨损性能;酒井秀男非平衡轮廓设计理论有利于降低轮胎滚动阻力和提高轮胎抓地力;而新非自然平衡轮廓设计理论则可提升轮胎的整体性能,解决了轮胎不同性能间相互矛盾的难题。与现行设计轮胎相比,新非自然平衡轮廓理论设计的轮胎,在减小磨损、降低滚动阻力的同时提高了轮胎的抓地力。

压力函数法轮胎模型设计

介绍区别于传统(经验)设计法及自然平衡轮廓设计法的一种轮胎模型设计方法———压力函数法。该方法建立在数学及力学推理基础上,利用压力函数的调节变化控制轮胎模型轮廓的形状,实现对轮胎模型参数的设计。压力函数法是一种非自然平衡轮廓设计方法,为进一步进行轮胎力学分析并实现轮胎结构优化设计奠定了基础。