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翻新轮胎承载变形特性

齐晓杰 王强 于建国

齐晓杰, 王强, 于建国. 翻新轮胎承载变形特性[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(5): 47-56. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.05.009
引用本文: 齐晓杰, 王强, 于建国. 翻新轮胎承载变形特性[J]. 交通运输工程学报, 2010, 10(5): 47-56. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.05.009
QI Xiao-jie, WANG Qiang, YU Jian-guo. Loading deformation characteristic of renovation tire[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(5): 47-56. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.05.009
Citation: QI Xiao-jie, WANG Qiang, YU Jian-guo. Loading deformation characteristic of renovation tire[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2010, 10(5): 47-56. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.05.009

翻新轮胎承载变形特性

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.05.009
基金项目: 

黑龙江省科技攻关项目 GC08A208

详细信息
    作者简介:

    齐晓杰(1960-), 男, 黑龙江哈尔滨人, 黑龙江工程学院教授, 东北林业大学工学博士研究生, 从事车辆轮胎技术研究

    于建国(1953-), 男, 黑龙江哈尔滨人, 东北林业大学教授, 工学博士

  • 中图分类号: U463.341

Loading deformation characteristic of renovation tire

More Information
    Author Bio:

    Qi Xiao-jie(1960-), male, professor, doctoral student, +86-451-88028466, qxj725@sina.com

    YU Jian-guo(1953-), male, professor, PhD, +86-451-82190323, jianguoyu@sohu.com

  • 摘要: 在考虑翻新轮胎主体结构及多元复合材料结合性能基础上, 应用复合材料层合结构和有限元大变形理论, 构建了11R22.5载重车辆翻新轮胎的力学模型、几何模型及有限元模型, 通过轮胎承载性能试验, 对翻新轮胎的承载变形特性进行了仿真分析和试验研究, 并与同品牌、同型号新轮胎进行了对比分析。根据翻新轮胎承载变形特性变化规律, 修正了翻新子午线轮胎变形理论计算公式。分析结果表明: 当充气压力一定时, 随着载荷的增大, 载重车辆翻新轮胎径向变形、侧向变形、接地长度及接地面积均增大, 变形规律近似线性, 而径向刚度变化不大; 当载荷一定时, 随着充气压力的增大, 其径向变形、侧向变形、接地长度及接地面积均减小, 而径向刚度逐渐增大。研究得出翻新轮胎胎体弹性模量较新轮胎胎体大, 且两者之差越大, 说明翻新轮胎的胎体老化程度越高, 其剩余使用寿命越低, 据此可有利于对翻新轮胎胎体老化程度进行预测。

     

  • 图  1  层合结构几何模型

    Figure  1.  Geometric model of laminated structure

    图  2  复合材料平板模型

    Figure  2.  Model of composite slab

    图  3  自由充气工况轮胎有限元模型

    Figure  3.  Finite element model of tire under free inflatable condition

    图  4  垂直载荷工况轮胎有限元模型

    Figure  4.  Finite element model of tire under vertical load condition

    图  5  加载变形测试系统

    1-加力机; 2-待测轮胎; 3-径向标尺; 4-侧向标尺; 5-平板; 6-支架1;7-工作平台; 8-支架2;9-半轴套管; 10-胎压计; 11-空气压缩机

    Figure  5.  Loading deformation test system

    图  6  自由充气工况下求解收敛曲线

    Figure  6.  Solving convergence curves under free inflatable condition

    图  7  垂直载荷工况下求解收敛曲线

    Figure  7.  Solving convergence curves under vertical load condition

    图  8  自由充气工况下径向变形

    Figure  8.  Radial deformation under free inflatable condition

    图  9  自由充气工况下侧向变形

    Figure  9.  Lateral deformation under free inflatable condition

    图  10  自由充气工况变形曲线对比

    Figure  10.  Comparison of deformation curves under free inflatable condition

    图  11  垂直载荷工况下径向变形

    Figure  11.  Radial deformation under vertical load condition

    图  12  垂直载荷工况下侧向变形

    Figure  12.  Lateral deformation under vertical load condition

    图  13  径向变形仿真曲线

    Figure  13.  Simulation curves of radial deformations

    图  14  侧向变形仿真曲线

    Figure  14.  Simulation curves of lateral deformations

    图  15  接地面积仿真曲线

    Figure  15.  Simulation curves of ground areas

    图  16  径向刚度仿真曲线

    Figure  16.  Simulation curves of radial stiffnesses

    图  17  翻新轮胎径向变形曲线对比

    Figure  17.  Comparison of radial deformation curves for renovation tire

    图  18  翻新轮胎侧向变形曲线对比

    Figure  18.  Comparison of lateral deformation curves for renovation tire

    图  19  翻新轮胎与新轮胎径向变形曲线对比

    Figure  19.  Comparison of radial deformation curves for renovation tire and new tire

    图  20  翻新轮胎与新轮胎侧向变形曲线对比

    Figure  20.  Comparison of lateral deformation curves for renovation tire and new tire

    图  21  翻新轮胎与新轮胎接地长度曲线对比

    Figure  21.  Comparison of ground length curves for renovation tire and new tire

    图  22  翻新轮胎与新轮胎接地面积曲线对比

    Figure  22.  Comparison of ground area curves for renovation tire and new tire

    图  23  不同载荷下的胎痕印迹

    Figure  23.  Tire blots under different loads

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出版历程
  • 收稿日期:  2010-06-04
  • 刊出日期:  2010-10-25

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