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| 轮胎是汽车的重要组成部件,不仅支承负荷、向地面传递动力、驱动力和转向力,并承担缓冲减震等作用,同时对汽车的乘坐舒适性、操纵性、安全、经济、效率方面产生重要影响。目前,有限元分析技术在轮胎设计中的应用越来越广泛,但是由于轮胎的结构复杂,大型通用的有限元软件和前处理软件都很难对轮胎进行网格的自动划分,而手动划分网格的过程复杂,效率低下。因此,需要寻求一种更有效的轮胎网格划分方法。另外,在轮胎与路面相互作用的有限元模拟中,采用的大部分轮胎模型是静态模型或单一模型,而且路面也是理想的平面模型。而轮胎的许多重要性能是在行驶过程中表现出来的,因此要模拟行驶过程中的性能就必须建立动态滚动的轮胎模型,并模拟轮胎在不平路面上的滚动过程,这对轮胎瞬态响应分析及车辆动力学仿真都具有重要的应用价值。本文首先以11.00R20载重子午线轮胎为例,根据轮胎材料分布图和可能的应力分布对轮胎进行了合理的网格划分,然后用AutoCAD自带的二次开发语言AutoLISP,编写了载重子午线轮胎的网格生成程序。该程序充分考虑到了轮胎各部分结构的差异,能够在AutoCAD环境下直接生成可以导入ABAQUS中进行后处理的工NP文件,省去了传统子午线轮胎有限元网格划分过程中繁琐的中间过程,提高了得到轮胎网格的效率。同时,本程序还能直接在AutoCAD中输入轮胎各部分材料的参数,减少了轮胎后处理的工作量。随后,本文建立了轮胎的三维有限元模型,完成了轮胎充气、静负荷和自由滚动工况的模拟分析,最后用ABAQUS/Explicit显式算法,对轮胎滚动通过余弦凹坑进行了动态滚动工况分析,比较了不同工况下,轮胎帘线接地端的受力分布状况,以及带束层端部和胎体反包端沿轮胎周向的受力情况；同时,还讨论了轮胎以不同速度通过凹坑时,轮胎的动态响应；讨论了轮胎在凹坑深度和长度发生变化时,对轮胎动态响应的影响。 |
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