文档介绍
| 车辆轮胎与土壤的接触变形影响车辆的滚动阻力和通过性能。车辆轮胎与土壤接触时两者的变形越小,则轮胎的滚动阻力越小,车辆的通过性能就越好。研究车辆轮胎与土壤接触的变形对于车辆行走装置的设计及改进,提高车辆使用性能有重要的理论意义。本文以有限元理论为基础,采用计算机数值模拟和试验相结合的方法,运用有限元软件建立车辆轮胎与土壤接触的三维有限元模型,用于分析和计算轮胎与土壤接触时轮胎的变形与土壤的下陷量。在AUTOCAD中绘制轮胎断面轮廓材料分布图,导入有限元软件ANSYS中,定义材料参数、选择合适的单元类型并通过坐标变换建立轮胎的三维有限元模型。模拟单节距轮胎模型在充气状态下的变形,结果与相应工业标准进行比较,符合实际要求。在轮胎有限元模型的基础上,利用APDL语言建立土壤的有限元模型。设置轮胎与土壤的接触参数,建立轮胎与土壤的接触模型,并对模型进行简化与前期计算。根据轮胎与土壤的接触模型参数进行试验,测量接地压力分别为50kpa、100kpa及150kpa时,不同试验土壤中的下陷量,并同时测量了土壤的硬度、含水量以及干湿容重。分析试验土壤类型,根据需要选择合适的土壤。将所选土壤特性参数反馈到模型中,对轮胎变形和土壤下陷量进行计算,土壤下陷量计算结果与试验结果进行比较分析,误差在10%以内,基本满足要求。建立的车辆轮胎与土壤接触的三维有限元模型可以模拟轮胎与土壤接触时,轮胎的变形和土壤的下陷。此模型的建立可以缩短研究周期、简化研究过程,为轮胎与土壤接触变形的预测提供一种新的方法,为车辆的结构设计以及车辆性能的改进提供重要的参考依据。 |
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机械设计
