[發(fā)明專利]一種識(shí)別全鋼子午線輪胎發(fā)生胎圈鼓包位置的有限元分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810590916.5
• 申請(qǐng)日: 2018-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN108614951B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志平;朱海濤;鄭永糧;裴權(quán)華;何躍;宋朝興;陳宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 風(fēng)神輪胎股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 張春;王曉麗

本發(fā)明提供一種有限元分析方法，旨在于全鋼子午線輪胎設(shè)計(jì)階段，分析全鋼子午線輪胎負(fù)載情況下的簾線受力分布，找到胎體反包區(qū)域存在的簾線受壓縮力區(qū)域。實(shí)踐表明，這種簾線受壓縮力區(qū)域與輪胎使用過程中出現(xiàn)胎圈鼓包的區(qū)域是對(duì)應(yīng)的。因此，本發(fā)明給了輪胎設(shè)計(jì)工作者一個(gè)方法，即通過模擬簾線受力找到潛在的輪胎發(fā)生胎圈鼓包的位置，為后續(xù)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了明確的參照和指導(dǎo)，不必須在輪胎實(shí)際使用過程中才能確定鼓包位置，才能進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，節(jié)省了成本，也提高了效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輪胎胎圈鼓包，尤其涉及一種識(shí)別全鋼子午線輪胎發(fā)生胎圈鼓包位置的有限元分析方法。

背景技術(shù)

隨著輪胎工業(yè)的進(jìn)步，子午線輪胎已經(jīng)逐步替代斜交輪胎，占據(jù)市場(chǎng)主流。然而，因?yàn)槿撟游缇€輪胎的結(jié)構(gòu)特性，下胎側(cè)區(qū)域變形大，內(nèi)部材料分布復(fù)雜，存在極大損壞風(fēng)險(xiǎn)，特別是對(duì)于重載的全鋼子午線輪胎產(chǎn)品，表現(xiàn)尤為突出。

因此，如何識(shí)別全鋼子午線輪胎使用過程中潛在發(fā)生胎圈鼓包的位置，對(duì)于輪胎設(shè)計(jì)工作者而言變得至關(guān)重要?，F(xiàn)有技術(shù)是輪胎設(shè)計(jì)出來(lái)之后，發(fā)到市場(chǎng)上使用，如果發(fā)生鼓包了，我們知道在這里鼓包了，然后修改設(shè)計(jì)繼續(xù)試，麻煩并且造成了極大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種識(shí)別全鋼子午線輪胎發(fā)生胎圈鼓包位置的有限元分析方法，識(shí)別潛在發(fā)生胎圈鼓包進(jìn)而導(dǎo)致爆胎的位置的方法，該方法可以給輪胎設(shè)計(jì)工作者在優(yōu)化設(shè)計(jì)以解決胎圈鼓包問題時(shí)，提供明確的參照和指導(dǎo)。

本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：一種識(shí)別全鋼子午線輪胎發(fā)生胎圈鼓包位置的有限元分析方法，包括以下步驟：

（1）建立輪胎-輪輞-路面的有限元分析模型，以計(jì)算輪胎靜態(tài)加載時(shí)的力學(xué)行為；

（2）根據(jù)模型模擬分析輪胎胎體簾線在負(fù)荷狀態(tài)下的受力分布；

（3）提取輪胎模型中輪胎接地端斷面內(nèi)胎體簾線所受的拉力數(shù)值（RBFOR），找到胎體簾線受壓縮力作用的區(qū)域，即胎體簾線受拉力為負(fù)值的區(qū)域；

（4）步驟（3）得到的接地端斷面內(nèi)胎體簾線受壓縮力區(qū)域即為潛在的輪胎發(fā)生胎圈鼓包的位置。

所述步驟（1）中，建立輪胎-輪輞-路面的有限元分析模型，包括采用Yeoh橡膠超彈態(tài)本構(gòu)模型，采用Rebar結(jié)構(gòu)模型模擬簾線-橡膠復(fù)合材料，輪輞和路面均采用解析剛體模型，采用有限滑移法模擬輪胎與輪輞，輪胎與路面之間的接觸。

所述步驟（1）所述的有限元分析模型所包含的輪胎模型，為由二維平面軸對(duì)稱模型繞輪胎旋轉(zhuǎn)軸以不等角度旋轉(zhuǎn)而成的三維模型，接地區(qū)域等分角度小于其他區(qū)域，以保證接地區(qū)域分析精度。

所述步驟（2）中模擬分析輪胎胎體簾線在實(shí)際使用氣壓、實(shí)際使用負(fù)荷狀態(tài)下的受力分布，輪胎加載過程采用固定輪輞，移動(dòng)路面的方式進(jìn)行。

所述步驟（2）所述的胎體簾線在負(fù)荷狀態(tài)下的受力分布，為輪胎在負(fù)荷狀態(tài)下，整個(gè)圓周上的胎體簾線受力，輪胎加載過程采用固定輪輞，移動(dòng)路面的方式進(jìn)行。

所述步驟（3）所述的接地端斷面，為利用通過輪胎旋轉(zhuǎn)軸的地面法向平面切割輪胎形成的與地面接觸的輪胎橫截面。

本發(fā)明提供一種有限元分析方法，旨在于全鋼子午線輪胎設(shè)計(jì)階段，分析全鋼子午線輪胎負(fù)載情況下的簾線受力分布，找到胎體反包區(qū)域存在的簾線受壓縮力區(qū)域。實(shí)踐表明，這種簾線受壓縮力區(qū)域與輪胎使用過程中出現(xiàn)胎圈鼓包的區(qū)域是對(duì)應(yīng)的。因此，本發(fā)明給了輪胎設(shè)計(jì)工作者一個(gè)方法，即通過模擬簾線受力找到潛在的輪胎發(fā)生胎圈鼓包的位置，為后續(xù)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了明確的參照和指導(dǎo)，不必須在輪胎實(shí)際使用過程中才能確定鼓包位置，才能進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，節(jié)省了成本，也提高了效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的輪胎-輪輞-地面模型。