汽车轮胎滚动阻力研究综述

汽车轮胎稳态滚动阻力作为轮胎力学特性之一,对汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性以及轮胎使用寿命等具有重要影响。阐述了轮胎滚动阻力产生机理,总结了轮胎滚动阻力的试验测量、数值仿真和理论计算方法;分析了车轮结构参数及材料属性对轮胎滚动阻力的影响;指出了汽车轮胎滚动阻力研究的技术挑战及发展趋势,可为轮胎滚动阻力的研究提供一定的参考。

用于轮胎振动分析的壳模型优化研究

虽然现有壳模型在0~500 Hz频带内精度高,适合用于轮胎结构振动分析,但由于模型中耦合了胎侧二维壳模型,导致胎冠振动模态难以分离,且模型自由度和所需输入参数增加。本文对该壳模型进行改进:在保持胎冠壳模型不变的基础上,应用轮胎环模型和板模型中对胎侧的近似方法,采用弹性基底代替胎侧二维壳模型,简化了原模型的边界条件并缩减了输入参数个数;针对改进后的壳模型建立了求解方法,实现了胎冠模态频率和振型的求解。并通过与实验数据的对比,验证了改进后的壳模型及其求解方法的正确性。

BFRP筋回收轮胎钢纤维混凝土黏结性能分析

对玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋在回收轮胎钢纤维(RTSF)混凝土中的黏结性能进行了试验和分析研究.对不同RTSF体积掺量、BFRP筋直径和嵌入长度的试件进行了拉拔试验,研究其对黏结破坏模式、黏结滑移响应和黏结强度的影响,并提出了BFRP筋RTSF混凝土的黏结滑移理论模型.结果表明:BFRP筋RTSF混凝土黏结破坏类型包括拔出破坏、劈裂破坏以及拔出且劈裂破坏;BFRP筋直径对黏结破坏模式无显著影响,而RTSF体积掺量、BFRP筋直径和嵌入长度均对黏结强度有较大影响,且RTSF体积掺量与极限黏结强度呈正相关,BFRP筋直径和嵌入长度对其影响与之相反;当RTSF体积掺量从0增大至1.5%时,其极限黏结强度最大可提高约23.87%.与已有模型相比,所提出的黏结滑移理论模型对BFRP筋RTSF混凝土的黏结滑移曲线具有更高的拟合精度.

基于流固耦合的轮胎花纹滑水性能研究

以205/55 R16型号轮胎为研究对象,基于Abaqus CEL流固耦合方法构建轮胎滑水有限元模型。将模拟得到的轮胎垂直刚度与实验数据进行对比,验证轮胎模型可靠性的前提下,优化欧拉域,更好地捕捉并分析轮胎滑水时水流印迹特征。结合NASA经验公式评估模拟得到的临界滑水速度,验证轮胎滑水模型可靠性,分析不同充气压力和水膜厚度对轮胎临界滑水速度的影响。通过引入V型横向花纹和增加F1 Nose结构优化轮胎花纹结构,验证花纹沟槽子模型优化合理性,对比优化前、后轮胎临界滑水速度和水流压力。结果表明:此优化方法能有效提高轮胎的滑水性能。

应用新结构、新材料开发配套低滚动阻力轮胎

应用新结构、新材料开发配套12R22.5 C600低滚动阻力轮胎。应用超高强度骨架材料,胎体采用0.17+5×0.215+10×0.235CCST钢丝帘线,带束层采用4+3×0.35ST钢丝帘线,钢丝包布采用0.17+5×0.215+10×0.235CCST钢丝帘线;优化配方设计,胎面胶采用低滚动阻力胶料,基部胶采用低滞后损失胶料;优化胎冠弧设计以及胎肩和胎圈部位材料分布。成品轮胎的充气外缘尺寸符合国家标准要求,耐久性能良好,滚动阻力达到欧盟标签C级,满足客户的需求,轮胎装车后行驶里程达到20万km,与普通轮胎相比,平均每百公里可节油1.13 L。

非充气轮胎的滚动越障振动仿真分析

采用仿真分析方法探究非充气轮胎的滚动越障振动特性。建立非充气轮胎的有限元模型,对辐条式原始非充气轮胎(简称原始轮胎)和轮辐仿生优化非充气轮胎(简称优化轮胎)的滚动越障振动进行仿真分析,研究滚动速度和障碍物高度对原始轮胎和优化轮胎的径向和纵向振动的影响,以及两种轮胎的振动特性与其滚动越障时接地压力峰值标准差之间的关系。结果表明:越障时滚动速度和障碍物高度的增大会加剧非充气轮胎的径向和纵向振动;与原始轮胎相比,优化轮胎的减振效果主要体现在滚动速度和障碍物高度变化时其振动特性较为平稳;接地压力峰值标准差能够在一定程度上表征非充气轮胎的振动强度。非充气轮胎的滚动越障振动仿真分析为其动态特性研究奠定了一定的理论基础,对提高车辆的稳定性具有重要的意义。

基于Simulink轮胎跳动对重型车转向特性影响分析

转向过程轮胎受地面载荷影响呈现跳动,而其对车辆稳定转向产生重要影响。车辆与地面间的接触是通过轮胎得以实现,轮胎受力直接影响到车辆转向稳定性。选用重型车辆轮胎外倾时的受力进行分析,基于此,对空载和满载工况下,高低速转向时的转角偏差进行分析;并对空载和满载工况下,转向时,车轮的摆动误差及滑移量进行分析,获取不同工况下各参数最优的数学模型;根据数学模型分析,基于Simulink搭建包含承载特性的转向系统模型,以此分析不同转速条件下轮胎的受力和轮胎跳动对转向的影响;应用实际车辆,选取双移线转向工况,对比分析运行轨迹和转角关系的差异,以此验证数学模型和仿真分析的可靠性。结果可知:在转向过程中,各轮胎的侧向力变化趋势基本一致;随着车速的增加,在转向过程中各轮胎所受的侧向力也呈现增加的趋势;随着速度的增加,前轴内侧轮胎受力先减小后增加;满载时,车轮跳动对车轮摆动误差的影响随着车轮转角增大而增大,而空载时,则影响更大,变化趋势也更复杂;实车测试与仿真轨迹基本保持一致,且外侧轮转向角曲线基本无较大变化,保持一致特性,误差小于3%,表明数学模型和仿真分析的准确性,为此类设计提供参考。

苯酚-甲醛树脂MK-95在轿车子午线轮胎胎体胶中的应用

研究苯酚-甲醛树脂MK-95(简称MK-95)在轿车子午线轮胎胎体胶中的应用。结果表明:MK-95不含游离间苯二酚和其他添加剂,其软化点和挥发分含量低于间苯二酚-甲醛树脂;在胎体胶中以MK-95等量替代间苯二酚-甲醛树脂,胶料的硫化特性、物理性能、动态力学性能和粘合性能相当,成品轮胎的高速、耐久和路试性能均达到要求。

国产溶聚丁苯橡胶在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用

研究国产溶聚丁苯橡胶(SSBR)在半钢子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:与进口SSBR胶料相比,国产SSBR胶料的硫化特性、物理性能和耐臭氧老化性能相当;成品轮胎的高速性能和耐久性能均通过测试,滚动阻力相当,干地和湿地制动性能可满足使用要求,且可降低材料成本。

生物基白炭黑和生物基油在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用

研究生物基白炭黑和生物基油在全钢载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:使用生物基油等量代替环烷油,胶料的硫化速度略加快,300%定伸应力降低,耐切割、耐低温和耐迁移性能提高,生热略增大,耐磨性能基本相当;在同样采用生物基油的情况下,使用生物基白炭黑等量代替沉淀法白炭黑,胶料的硫化特性、生热、耐磨和耐切割性能相当,但耐疲劳性能明显降低。

235/45R1898T镶钉雪地轿车子午线轮胎的设计

介绍235/45R1898T镶钉雪地轿车子午线轮胎的设计。结构设计:外直径664 mm,断面宽250 mm,行驶面宽度207 mm,行驶面弧度高8.5 mm,胎圈着合直径460.4 mm,胎圈着合宽度230 mm,断面水平轴位置(H1/H2)0.923,采用冬季轮胎胎面花纹,预设镶钉孔。施工设计:胎面采用胎面胶、基部胶和翼胶三复合挤出,带束层采用2层3×0.30HT钢丝帘线,冠带层采用930dtex/2改性锦纶帘布,胎体采用1层1670dtex/2高模量低收缩聚酯帘布,采用二次法成型机成型、B型液压硫化机硫化。成品性能测试结果表明,轮胎的充气外缘尺寸、强度、高速性能、耐久性能和脱圈阻力均达到相应的设计和国家标准要求,室外性能通过欧洲R117法规认证。

轮胎工业发展变化为合成橡胶带来新机遇

从全球市场看,轮胎产业已发展成为一个万亿级别市场,2022年全球轮胎销量为17.51亿条;2023年全年全球轮胎总销量预计为18.2亿条中国轮胎工业发展迅速,2022年中国的轮胎产量达到8.56亿条,占全球的比重达到48.9%,已经成为全球最大轮胎生产国和出口国、第二大消耗国随着新能源汽车的快速发展,新能源汽车轮胎的评价体系弱化了传统轮胎头部企业的品牌影响力,给国产轮胎企业提供了在同一起跑线的竞争机会轮胎企业海外建厂、扩产的热情有增无减,都采用了更先进的自动化、智能化、数字化制造系统,给我国合成橡胶与之配套走向国际市场带来了难得的机遇。

车辆行驶工况轮胎动载荷估测方法

本文建立了车辆行驶工况轮胎动载荷分析模型,通过转向节臂加速度信号得到轮胎变形数据,再结合轮胎的刚度,从而估测出轮胎的垂向力、纵向力与侧向力,并对轮胎进行六向力试验。结果表明,轮胎动载荷的估测值与六向力试验值的吻合度大于85%,这也证明了文中提出的轮胎动载荷估测方法是准确的。研究结果为掌握轮胎动态特性提供了理论基础与参考。

具有三角胶缓冲与补强胶片的轮胎结构设计

介绍具有三角胶缓冲与补强胶片的轮胎结构设计。第1层胎体帘布采用反包设计,第2层胎体帘布采用正包设计,三角胶内外侧分别贴缓冲胶片和补强胶片,且缓冲胶片和补强胶片采用预复合贴合工艺,有效增强了胎圈部位的强度,提升了轮胎的耐久性能。

贵州轮胎党委书记、董事长黄舸舸任第七届全国轮胎轮辋标准化技术委员会主任委员

术委员会换届暨第七届全国轮胎轮辋标准化技术委员会成立大会在北京召开。国家标准化管理委员会装备与材料处处长曹一丁,中国石油和化学工业联合会标准处处长曹梦然以及中国石油和化学工业联合会等相关负责人出席会议。会议宣布聘任贵州轮胎股份有限公司(简称贵州轮胎)党委书记、董事长黄舸舸为第七届全国轮胎轮辋标准化技术委员会主任委员.

基于SolidWorks的装载机专用轮胎拆装机械手有限元分析及优化设计

以5 t装载机23.5-25规格轮胎为研究对象,利用SolidWorks软件建立了轮胎拆装机械手初始三维模型,并通过SolidWorks Simulation对夹爪和悬臂部分进行负载模拟仿真与应力静态分析。依据有限元分析结果对机械手初始三维模型进行结构优化和可靠性验证,通过增加肋板和加强筋减小了悬臂端部的形变,避免了悬臂容易发生弯曲断裂的问题,同时兼顾了因机械手自重增加而导致的成本升高问题。经过优化的机械手三维模型具有经济性、安全性和可视性等优点,为有效预防机械手工作过程的失效及提高生产率提供了有益借鉴。

基于改进YOLO_v3算法的车辆轮胎紧固件检测方法优化

轮胎拆装是汽修行业修补轮胎必要步骤之一,由于重型货车轮胎过重导致工人腰椎受到严重损伤。现将EfficientNet-B4轻量型网络结构算法替换YOLO_v3算法的主干部分(DarkNet-53),从而实现各类车型轮胎紧固件的识别。替换后的网络参数大量减少,紧固件样本训练速度加快。YOLO_v3使用二分类交叉熵损失函数对正负样本分类并计算损失,现使用Focal loss分类损失函数替换二分类交叉熵损失函数,从而提出一种新的神经网络模型(YOLO_v3-Nut)。实验结果表明,YOLO_v3-Nut模型在训练与识别速度特性上都更优于YOLO_v3模型,且文中的模型结构比YOLO_v3模型储存空间减少了43.01%,算法平均准确率(MAP)为93.2%,同时检测速度为36 fps,足够完成各类车型轮胎紧固件的识别。

轮胎阶梯式直压硫化内模具的运动学仿真研究

对225/40R18轮胎的阶梯式直压硫化内模具(简称内模具)进行运动学仿真研究。通过设定连杆和运动副以及用STEP函数控制内模具的运动,进行仿真分析得到了在活塞外杆、活塞内杆、宽鼓瓦、窄鼓瓦中心位置设置的观测点的位移情况。结果表明,阶梯式内模具的运动平稳、连续,且不会发生干涉。

基于加速度信号的轮胎滚动阻力估计算法

提出了一种基于智能轮胎的滚动阻力估计算法,利用轮胎加速度信号实现轮胎滚动阻力更高精度的估算。使用ABAQUS软件建立205/55/R16子午线轮胎的稳态滚动阻力模型,通过对不同负载、胎压和车速下滚动阻力的仿真结果分析,验证了有限元模型的一致性。通过提取轮胎内衬中心轴线处的加速度信号,使用Yule-Walker分析法计算加速度信号的功率谱密度。基于汽车行驶参数和轮胎接地离地瞬间的加速度功率谱密度数据,采用偏最小二乘回归法对轮胎的滚动阻力和滚阻系数进行回归预测。结果表明:结合轮胎加速度信号与行驶参数的回归方程拟合效果比单纯使用行驶参数拟合的效果更好,研究结果为开发节能汽车提供了一定的指导作用。