半钢子午线轮胎胎面胶配方对轮胎刚度特性影响的有限元仿真分析

以245/45R18半钢子午线轮胎为研究对象,建立有限元模型,对轮胎胎面胶配方进行正交试验设计,研究配方对轮胎径向刚度、横向刚度、纵向刚度和扭转刚度的影响。结果表明:胎面胶配方对轮胎扭转刚度的影响最大,其次为纵向刚度、横向刚度,对径向刚度几乎无影响;炭黑N234、白炭黑7000GR和环保芳烃油的用量是影响轮胎刚度的主要因素,轮胎刚度随炭黑N234和白炭黑7000GR用量的增大而增大,随环保芳烃油用量的增大而减小;炭黑N234与白炭黑7000GR呈相互减弱的交互作用,炭黑N234与环保芳烃油、白炭黑7000GR与环保芳烃油为相互增强的交互作用。

轮胎等效模型与快速计算研究

复杂的轮胎结构和橡胶等超弹材料是影响轮胎有限元模型精度和计算速度的重要因素。为实现模型的快速计算,通过探索线性材料构建轮胎有限元模型,对模型进行等效处理。构建了轮胎有限元精细模型,并通过台架试验对精细模型的有效性进行验证。对轮胎精细模型提出3种简化方式,分别为实体单元建模、实体单元和壳单元混合建模、实体单元和梁单元混合建模,并采用线性材料计算3种等效模型的充气侧向变形量、充气径向变形量以及径向加载下沉量,最终得到其最优等效模型。通过对等效模型接地印记和接地压力以及各阶模态与精细模型对比,验证了等效模型的准确性和计算效率,为整车有限元仿真提供一种轮胎建模方法。

浦林成山6项科技创新成果通过评审

日前,浦林成山(山东)轮胎有限公司(简称浦林成山)科技成果评价会在山东荣成顺利召开。“全钢多鼓成型机的研发与开发”“绿色轮胎循环再制造移动服务平台技术开发”“新能源汽车专用涂敷式自愈合HEALTECK技术轮胎开发”“轮胎磨耗机理研究及偏磨预测技术开发与应用”“高续航舒适型电动汽车专用轮胎开发”“高性能275/80R22.5低滚阻轮胎配套产品设计开发”6项轮胎科技创新成果通过了评审。

高值化裂解炭黑在子午线轮胎气密层胶和胎圈护胶中的应用

研究高值化裂解炭黑在子午线轮胎气密层胶和胎圈护胶中的应用。结果表明:高值化裂解炭黑的灰分含量和总硫含量相较于炭黑N330和炭黑N660偏大,压缩DBP吸收值和CTAB吸附比表面积与炭黑N660基本相当,氮吸附比表面积与炭黑N330基本相当;在气密层胶配方中,以高值化裂解炭黑等量替代炭黑N660,对胶料的硫化特性、物理性能、气密性和动态力学性能无不良影响;在胎圈护胶配方中,以高值化裂解炭黑增量替代炭黑N330,如15份高值化裂解炭黑替代10份炭黑N330,胶料的各项性能满足使用要求。

255/65R17 HT2 PLUS跨界轮胎的设计

主要介绍255/65R17 HT2 PLUS跨界轮胎的设计。胎面采用对称花纹、胎肩大花纹块、之字形纵沟、5节距及直线和曲折钢片设计,结构设计采用宽大的接地面多段弧设计,施工设计采用加强胎体和带束层材料。成品轮胎性能试验结果表明,轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、胎圈阻力、高速性能和耐久性能均满足国家标准要求,整车性能优异。

新癸酸镍在半钢子午线轮胎带束层胶中的应用

研究新癸酸镍在半钢子午线轮胎带束层胶中的应用。结果表明,与0.8份新癸酸钴胶料相比,在带束层胶中以0.5份新癸酸镍部分替代新癸酸钴,胶料的粘合性能、物理性能基本相当,轮胎的高速性能、耐久性能均满足企业标准要求,同时可降低轮胎的生产成本。

亚甲基给予体/间苯二酚-甲醛树脂用量对半钢子午线轮胎带束层胶性能的影响

研究亚甲基给予体HMMM和间苯二酚-甲醛树脂(简称间甲树脂)SL-3020LFR并用比对半钢子午线轮胎带束层胶性能的影响。结果表明:随着HMMM/间甲树脂SL-3020LFR并用比的增大,胶料的F_(max)-F_(L)增大,焦烧时间和硫化时间均呈延长趋势;胶料的定伸应力略增大、老化后胶料的拉伸强度和拉断伸长率降幅增大;60℃下胶料的损耗因子先增大后减小;热空气、蒸汽和盐雾老化抽出后的钢丝帘线无露铜现象,钢丝表面均附有黑色胶料。综合来看,HMMM/SL-间甲树脂3020LFR并用比为1.6时,不同硫化和老化条件下胶料与钢丝帘线的粘合性能较佳。

385/65R22.5 24PR 164J AM211宽基子午线轮胎耐久性能的提高

从骨架材料、胎肩垫胶、胎面和带束层宽度等方面入手,结合有限元仿真技术进行提高385/65R22.5 24PR164J AM211宽基子午线轮胎耐久性能的研究。在骨架材料保持不变的基础上,对胎面肩部口型进行优化设计,合理配置带束层宽度,使轮胎的耐久性能提高了30%。

11R24.5越野牵引型全钢载重子午线轮胎的设计

介绍11R24.5越野牵引型全钢载重子午线轮胎的设计。结构设计:外直径1 112.8 mm,断面宽280.7 mm,行驶面宽度240 mm,行驶面弧度高5.5 mm,胎圈着合直径621.8 mm,胎圈着合宽度223.6 mm,断面水平轴位置(H1/H2) 0.928,胎面采用大花纹块设计和花纹沟底保护筋设计,花纹深度26.5 mm,花纹饱和度65.5%,花纹周节数48。施工设计:胎面采用三复合挤出工艺,采用4层带束层结构,1#带束层采用4+3×0.33ST钢丝帘线,2#和3#带束层采用3+8×0.33HT钢丝帘线,4#带束层采用5×0.35HI钢丝帘线,胎体采用3+9+15×0.22+0.15钢丝帘线,采用三鼓一次法成型机成型、双模定型硫化机硫化。成品性能试验结果表明,轮胎的充气外缘尺寸、强度性能和耐久性能符合相应测试标准和设计要求。

ST235/85R16全钢拖车子午线轮胎的设计

介绍ST235/85R16全钢拖车子午线轮胎的设计。结构设计:外直径802 mm,断面宽232 mm,胎圈着合直径404 mm,胎圈着合宽度178 mm,行驶面宽度178 mm,行驶面弧度高7 mm,断面水平轴位置(H1/H2)0.99,胎面花纹采用4条直线型纵沟设计,沟底为曲折设计,纵沟深度为10 mm。施工设计:胎面采用冠胶和基部胶两层结构,胎体采用3×0.24/9×0.225CCHT钢丝帘线,3层带束层均采用0.37+6×0.32ST钢丝帘线,胎圈采用正六边形的钢丝圈,成型采用三鼓成型机,硫化采用双模定型热板式硫化机。成品试验结果表明,成品轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、耐久性能和高速性能均符合国家和企业标准要求,且满足美国市场拖车轮胎的使用性能要求。

热裂解炭黑在全钢载重子午线轮胎胎踵胶中的应用

研究热裂解炭黑在全钢载重子午线轮胎胎踵胶中的应用。结果表明:在胎踵胶中以10份热裂解炭黑替代5份炭黑N330,胶料的加工性能和物理性能基本相当,损耗因子和压缩永久变形减小;成品轮胎的耐久性能性能良好,同时有效降低了胎踵胶的成本。

泥地轮胎胎面胶配方的优化

对大规格泥地轮胎胎面胶配方进行优化。结果表明:与正常配方胶料相比,优化配方胶料的300%定伸应力增大,DIN磨耗性能提高,其他各项物理性能相当;60℃时的损耗因子降低约20%,压缩生热降低,压缩爆破时间延长;与生产轮胎相比,同规格优化轮胎的高速性能提高,符合企业标准要求。

3+8×0.21ST钢丝帘线在全钢轻型载重子午线轮胎胎体中的应用

研究3+8×0.21ST钢丝帘线在全钢轻型载重子午线轮胎胎体中的应用。结果表明:与3×0.24/9×0.225CCHT钢丝帘线相比,3+8×0.21ST钢丝帘线的直径和线密度小,粘合性能相当,压延及裁断工艺性能良好;以3+8×0.21ST钢丝帘线替代3×0.24/9×0.225CCHT钢丝帘线用于7.50R16LT全钢轻型载重子午线轮胎胎体中,轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、高速性能和耐久性能符合国家标准要求,轮胎的舒适性更好,滚动阻力降低,单胎质量减小,成本降低。

双胎面新工艺在全钢子午线轮胎中的应用

研究双胎面新工艺在全钢子午线轮胎中的应用。新结构胎面较传统胎面增加了1层,第2胎面胶使用高模量、低生热胶料配方,位于传统的胎面胶与基部胶之间,起到良好的过渡作用。通过胎面尺寸设计,使不同胶料在胎面中合理分布。与传统轮胎相比,双胎面轮胎的耐久性能提高20.2%,高速性能提高21.4%,生产成本降低。

全钢子午线轮胎胎圈耐久性能影响因素的有限元研究

通过有限元仿真研究设计参数对全钢子午线轮胎胎圈耐久性能的影响。研究的设计参数包括胎圈包布内端点高度、角度和密度,三角胶模量、高度和下三角胶厚度,胎体和胎圈包布反包高度,胎圈内轮廓,胎圈水平轴高度,胎圈模具轮廓,胎圈着合宽度,钢丝圈排列和直径。通过建立不同设计参数与仿真判据(应变能密度)的响应关系,得到设计参数对胎圈耐久性能的影响趋势。

结构因素对轮胎模态及力传递特性的影响

研究带束层材料、带束层角度、三角胶高度和有无冠带层4种结构因素对轮胎模态和力传递特性的影响。结果表明:不同的带束层材料有不同的隔振性能;带束层角度与刚体模态频率呈正相关,但对空腔模态频率几乎无影响,带束层角度与轮胎力传递率呈正相关;三角胶高度与刚体模态频率呈正相关,但对空腔频率几乎无影响,三角胶高度与径向空腔及横向力传递率呈负相关;有无冠带层对轮胎模态频率影响较大,有冠带层轮胎比无冠带层轮胎径向模态频率大,且高阶模态更容易受其影响,而有无冠带层对横向刚体模态频率的影响呈负相关,有无冠带层与径向1阶和径向空腔力传递率呈正相关,与横向1阶力传递率呈负相关。

225/60R18超低滚动阻力轿车子午线轮胎的设计

介绍225/60R18超低滚动阻力轿车子午线轮胎的设计。结构设计:外直径727 mm,断面宽233 mm,行驶面宽度185 mm,行驶面弧度高10.13 mm,胎圈着合直径460.2 mm,胎圈着合宽度177.8 mm,断面水平轴位置(H_(1)/H_(2)) 0.96,胎面采用4条纵沟宽度不等的非对称花纹、多段冠弧设计,花纹深度6.7 mm,花纹饱和度65%,花纹周节数78。施工设计:胎面胶采用改性溶聚丁苯橡胶和改性白炭黑,采用1层冠带层和2层带束层设计,冠带层采用1400dtex/2锦纶66浸胶帘布,带束层采用3×0.28ST钢丝帘线,胎体采用2层1110dtex/2聚酯帘布。成品轮胎性能试验结果表明,轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、脱圈阻力、高速性能和耐久性能均达到国家标准要求,滚动阻力系数为5.233N·kN^(-1),通过噪声为70 dB(A),整车乘坐舒适性、操纵性能和制动性能等均优于竞品。

非标准炭黑在轿车子午线轮胎胎侧胶中的应用

研究非标准炭黑在轿车子午线轮胎胎侧胶中的应用。结果表明:与填充炭黑N330的胶料相比,填充非标准炭黑BC2123胶料的门尼粘度、门尼焦烧时间和硫化速度相当,挤出口型膨胀率较小,具有更好的炭黑分散性;密度、硬度和耐屈挠性能相当,定伸应力和拉伸强度稍有提升,拉断伸长率和撕裂强度略有下降,具有更好的高低温弹性、更低的生热和更小的损耗因子;以非标准炭黑BC2123减量替代炭黑N330,成品轮胎的滚动阻力降低。

半钢子午线轮胎的计算模态仿真研究

研究边界条件、充气压力和部件质量对半钢子午线轮胎各阶径向计算模态的影响。结果表明:轮胎-轮辋摩擦因数与轮胎各阶径向模态频率呈负相关,且阶次越高,变化程度越小;充气压力每增大50 kPa,轮胎各阶径向模态频率增大3%~11%,高阶模态受充气压力影响更大;各部件中胎面质量对轮胎各阶径向模态频率影响较大,其质量减小5%,轮胎各阶径向模态频率增大约0.8%,胎体质量影响其次,胎侧质量影响较小,胎圈质量无影响。

基于轮胎负荷和充气压力创建大数据系统

根据轮胎负荷匹配相应的充气压力,使轮胎保持在低滚动阻力、低磨耗等最佳性能下使用,从而建立轮胎大数据系统。未来把轮胎大数据导入车辆智能控制系统中,通过车辆自动充放气系统,给轮胎匹配最佳的充气压力,可提高行车安全性、节油性,延长轮胎使用寿命,降低车辆运营成本等。