考虑高阶剪切的轮胎Gough刚度模型

编号 zgly0001660455

文献类型 期刊论文

文献题名 考虑高阶剪切的轮胎Gough刚度模型

作者 刘哲  马良清  文璐  危银涛 

作者单位 清华大学汽车工程系汽车安全与节能实验室  北京橡胶工业设计院国家橡胶轮胎质量监督检验中心 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2019年02期

年份 2019 

分类号 TQ336.1 

关键词 高阶剪切理论  复合材料梁  子午线轮胎  Gough刚度  轮胎磨耗 

文摘内容 轮胎是一种帘线增强橡胶复合材料结构,Gough刚度是表征轮胎侧向变形与磨耗的一个重要参数,但缺乏理论推导。本文基于高阶剪切复合材料梁理论,研究子午线轮胎带束层角度对轮胎侧向变形的影响及Gough刚度的理论基础。在Fiala横梁模型的基础上,将轮胎简化为弹性基础上的复合材料梁。胎侧及胎面胶简化为弹性基础,带束和胎体简化为复合材料梁。考虑高阶剪切位移场及帘线-橡胶材料的各向异性,利用虚功原理建立模型方程,得到了复合材料梁在侧向载荷作用下的小挠度理论解,与有限元结果和已有文献结果对比验证了其合理性。算例分析表明,当胎体等效梁结构的高宽比固定时,对应Gough刚度极大值带束角度是固定的;不同的帘线模量和橡胶模量也会对Gough刚度极大值所对应的带束角度产生不同的影响;带束层厚度对Gough刚度极大值对应的带束角度影响较小。根据Gough刚度极大值准则得到了不同高宽比下的轮胎最佳带束角度,利用实际轮胎解剖结构进行了验证。本文提出的模型为子午线轮胎带束角度优选和磨耗设计提供了理论指导。