基于3D数字路面的整车耐久性能评价方法研究

鉴于传统的路谱采集方法受限于样车试验,开发周期长,且无法有效预测后期参数变化和评估全新车型,本文中在传统整车动力学载荷分析的基础上,建立了轮胎高频模型和试验场3D数字路面模型,提出了路面-轮胎-悬架-车身的这一完整传递路径的整车虚拟路谱动态响应分析和耐久性能评价方法。通过生成基于3D数字路面的动态载荷,可在项目开发早期进行汽车结构耐久性能评估。结果表明,用此方法获得的数据与传统轮心力传感器采集的路谱数据相当接近,能有效识别零件的风险位置和逐步免除开发阶段的路谱数据采集,在开发早期实现结构耐久性精确评估。

三维设计软件UG NX在无内胎全钢载重子午线轮胎开发中的应用

介绍UG NX软件结合AutoCAD软件在无内胎全钢载重子午线轮胎开发中的应用。使用AutoCAD软件设计绘制轮胎轮廓、花纹、胎侧文字排布图,使用UG NX软件草图功能绘制施工部件的参数化图形,结合施工设计绘制材料分布图,将绘制的AutoCAD平面图导入UG NX软件中生成相应的三维轮胎模型及其三维材料模型。UG NX软件生成的三维轮胎模型可用于Abaqus有限元分析模型及模具编程prt文件,实现产品设计与模具设计的无缝衔接。使用UG NX软件高清质量渲染出的轮胎及其内部材料分布图片可用于新产品的市场宣传。

3D数字路面底盘构件载荷分解研究

汽车底盘零部件载荷谱是分析构件疲劳性能的关键要素。传统采用虚拟迭代提取载荷谱的方法存在研发周期长、成本高等缺点。基于此,采集了试验场典型强化路不平度的高程数据,建立3D数字路面模型,开展了试验场典型强化道路试验,得到实车轮心六分力、悬架和车身关键点监测信号;基于ADAMS/CAR建立整车刚柔耦合多体动力学模型,并通过室内台架试验依次对整车模型和轮胎模型进行校验;采用3D数字路面法和虚拟迭代法开展整车多体动力学仿真,并将仿真数据与实车测试信号从时域、频域、RMS值、伪损伤比和穿级计数等数据统计角度分析对比。结果表明,基于3D数字路面仿真数据精度略低于虚拟迭代法,但两种方法在各典型路面工况下监测信号时域和频域曲线整体趋势基本一致,RMS值相对误差在30%以内,伪损伤比值均介于0.65~1.70,可满足后续疲劳分析的精度要求;3D数字路面仿真能够较为准确的反映强化路载荷工况,在零部件研发初期可进一步提高效率,降低成本。

考虑路面摩擦性能的自动驾驶汽车安全制动策略

针对现有自动驾驶研究大多忽略路面摩擦性能的问题,制备了5种不同级配的沥青混合料车辙板试件,基于Persson表面分形摩擦理论和轮胎‒路面三维有限元模型,求解沥青路面的动摩擦系数和附着系数,表征其摩擦性能,并使用Matlab/Simulink软件建立自动驾驶汽车的动力学控制模块,根据车辆期望制动减速度和道路摩擦性能逆向反推求解轮缸的制动压力值,实现自动驾驶汽车的制动过程。使用CarSim软件和Matlab/Simulink进行联合仿真,设定了下坡制动和曲线制动工况,分析了纵向坡度、弯道半径和道路超高等影响因素对自动驾驶车辆制动效能的影响。

轮胎纵向花纹三维数学模型的建立及应用

建立轮胎纵向花纹三维数学模型。利用AutoCAD2 0 0 0进行轮胎三维实体设计 ,验证了该数学模型的实用性。利用该数学模型可以进行任何一种纵向曲折花纹的设计 ,缩短设计周期 ,提高设计效率和模具加工的自动化程度。

全钢载重子午线轮胎带束层帘线受力的有限元分析

建立11.00 R20规格全钢载重子午线轮胎结构力学分析的二维和三维有限元模型,模型考虑了轮胎分析中因大变形而产生的几何非线性和材料非线性问题及轮胎与轮辋和路面的接触问题。采用ABAQUS软件对轮胎模型的装配与充气过程和轮胎在静负荷条件下带束层帘线的受力情况进行了分析,得到的各层带束层受力结果可帮助轮胎结构工程师评价带束层的设计方案。

有限元分析技术在汽车轮胎研究中的应用

轮胎性能直接影响汽车的各种性能,因此,它具有很重要的地位。随着计算机技术的发展,我们可以使用有限元法来分析轮胎的性能。文章介绍了采用ANSYS有限元程序非线性分析技术,利用三维体单元和层单元建立轮胎的三维有限元模型,根据非线性理论,模拟轮胎的各种工况,得到轮胎各部分的应力、应变以及变形情况。

用Catia简单实体功能进行载重轮胎花纹造型

介绍在Catia软件中使用凹槽、拔模和倒圆角等简单实体造型功能快速方便进行载重轮胎花纹三维造型的方法,在花纹不是很复杂或者造型精度不是很高的情况下能够得到满意的花纹三维模型。该方法同样也适合其他三维机械设计软件。

基于摩托车虚拟样机的轮胎路面动态特性仿真分析

在摩托车虚拟样机多体系统中建立轮胎力学模型和路面的三维时域模型,在车辆行驶动力学仿真分析中,研究摩托车多体系统下轮胎路面动力学特性,为车辆动力学响应分析提供有效的研究手段。

复杂胎面花纹轮胎有限元三维建模方法

提出一种新的复杂胎面花纹轮胎有限元三维建模方法。将轮胎分为两个独立部分(花纹部分和除花纹以外的轴对称胎体部分)分别建模,该模型可以在二维模式下计算轮辋装配结果并直接传递给三维模型。通过对比胎体帘线受力分布和接地印痕压力分布,检验了模型的有效性,且计算效率较高。

基于Sinovation的子午线轮胎造型及活络模具设计

针对轮胎模具数字化设计日益凸显的优越性,以及国外三维CAD软件占据我国轮胎模具设计主要地位的现状,基于国产三维CAD/CAM软件Sinovation对195/65R15子午线轮胎进行了三维造型设计,通过对比斜平面式和圆锥面式导向轮胎活络模具,选择了常用的圆锥面式导向活络模具,在此基础上对轮胎活络模具进行了材料的选定,结构参数的设计计算及校核,进而对活络模具零件进行三维造型设计,并给出了主要零件之一—花纹块的详细设计步骤,最终完成了活络模具的总装设计。

利用UG进行冬季花纹轮胎活络模具的开发

阐述了利用UG软件进行冬季花纹轮胎模具设计开发的过程 ,提出了一种高效、准确、实用的三维造型方法 ,实现了轮胎模具从二维设计到三维设计的过渡。

轮胎模具电极CAD/CAM技术应用

主要阐述了运用高端CAD/CAM软件UG进行轮胎模具电极加工的过程 ,实现了轮胎模具电极的三维造型及数控加工 ,提高了模具加工质量 ,取得了良好的经济效益。

基于UG的轮胎模具CAD/CAM技术应用

模具CAD/CAM技术是先进制造技术的基础和重要组成部分 ,本文以高端的CAD/CAM集成系统UG软件作为支撑环境 ,根据客户提供的轮胎设计的二维图样 ,实现了轮胎模具基模胎面及花纹的精确三维造型和数控加工程序编制。阐述了UG环境下的轮胎模具三维造型方法、数控程序编制的工艺流程及制定用户化加工模板的重要性。

轮胎模具钢花纹块CAD/CAM技术应用

阐述了运用高端CAD/CAM软件UG进行轮胎模具钢花纹块的加工过程,实现了轮胎模具钢花纹块的三维造型及数控加工,使模具生产实现高精度,高效率和高度自动化。提高了模具的加工质量,取得了良好的经济效益。

UG NX软件在轮胎三维模型设计中的应用

以12.00R20矿用轮胎为例,研究UG NX软件在轮胎三维模型设计中的应用。结果表明:采用UG NX软件,通过常用特征命令(如旋转对象、规律延伸、扫略、修剪片体、面倒圆等),可以生成轮胎花纹三维模型和轮胎实体模型,快速建立轮胎三维设计模型。该设计方法可有效、准确地表达轮胎设计概念,降低轮胎设计风险,缩短产品开发周期。

NX7 CAD技术在轮胎模具三维造型中的应用

阐述了运用NX7软件的CAD功能进行轮胎模具三维造型的过程,介绍了NX7软件实体造型功能和自由曲面造型功能在轮胎三维造型建模过程中的应用。

全地形轮胎设计质量的估算方法

分别采用传统工艺设计、计算机2D和3D软件分析以及传统工艺设计和计算机3D软件分析相互结合的方法,对全地形轮胎设计质量进行估算。结果表明:采用各种方法估算的轮胎设计质量与轮胎实际质量相差均不大;传统工艺设计估算对胎体材料计算非常准确,适合试生产前的施工设计;计算机2D软件分析方法最为快速;计算机3D软件分析方法对花纹块计算非常准确,适合与客户直观交流;传统工艺与3D软件分析相结合的方法仅用于分析,不推荐使用。

子午线轮胎充气和负荷加载数值分析

利用MSC.MARC软件对子午线轮胎的骨架材料进行三维非线性有限元计算,带束层、胎体和钢丝圈等部位采用rebar单元以及实体Herrmann单元进行模拟,橡胶材料采用Yeoh材料模型描述。轮胎在不同充气压力、不同负荷以及滚动状态下的受力计算结果与实际情况一致。采用该方法有助于改进轮胎结构设计、提高轮胎性能。

不均匀积水条件对路面行车安全的影响

采用Fluent有限元仿真分析软件，建立轮胎一路面一流体三维有限元模型，模拟不同水膜厚度和汽车行驶速度条件下汽车轮胎所受动水压力的理论变化值，定量地分析了水膜厚度和车速对积水路面车辆侧转角的影响以及积水段路面上车辆的横向稳定性能。研究结果表明：当水膜厚度大于胎面花纹深度时，动水压强随车速的增大而增加较快，且动水高压区由轮胎中间向轮胎边缘呈近似三角分布。在无驾驶员操控情况下，当汽车左右轮分别高速（〉90km／h）行驶在干燥和积水路面，水膜厚度介于9—12mm时，1s后汽车的相对侧转角差超过最佳控制角度（25°），此时汽车操纵性开始下降；2S后汽车的相对侧转角差已超过90°，车辆发生侧滑，易产生交通事故。