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。

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。