【摘要】：輪胎剛度特性是影響整車操控性能的重要指標(biāo)之一。特別是側(cè)偏剛度特性,它對于車輛行駛過程中的側(cè)傾、直線穩(wěn)定性以及碰撞側(cè)翻的安全性都有較大影響。因此,本文以128 205/60 R16子午線輪胎為例,將輪胎胎面、胎側(cè)、簾線層、子午帶束層等主要部分進(jìn)行合理簡化；為控制輪胎外形及其網(wǎng)格精度對模型求解的影響,對輪胎斷面曲線尺寸進(jìn)行合理計算并進(jìn)行重新繪制。建立了由一維梁單元、二維殼單元、三維實體單元組合的子午線輪胎有限元模型。利用LS-DYNA軟件模擬分析了輪胎在不同路況下的剛度特性。對比常見的全殼單元及全實體單元輪胎模型,建立了多個典型仿真工況進(jìn)行對比分析,探討了組合單元模型的求解精度及效率。提出利用有限元節(jié)點變形差值求解側(cè)偏角的算法,利用Fiala理論推導(dǎo)和證明了輪胎接地印記半長與接地線性區(qū)域長度間的關(guān)系公式,從而解決了前人求解側(cè)偏角過程中臨界接地點的定位不準(zhǔn)問題,提高了側(cè)偏角計算的精度。利用所建立了的梁、殼、實體組合單元輪胎模型,進(jìn)行了輪胎的徑向剛度、側(cè)向剛度和側(cè)偏剛度的模擬計算和分析,并與試驗結(jié)果進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明,仿真分析和試驗有較好的一致性,論文所提出的基于Fiala理論的改進(jìn)算法與臨界點算法相比,具有更高的計算精度。論文最后分析了輪胎胎壓參數(shù)對輪胎剛度特性的影響。
[Abstract]:Tire stiffness is one of the important indexes that affect the control performance of the whole vehicle. Especially, the lateral stiffness has great influence on the roll, linear stability and the safety of collision rollover. Therefore, taking 128205 / 60R16 radial tire as an example, the main parts of tire tread, tire side, cord layer, meridian band bundle and so on are reasonably simplified in order to control the influence of tire shape and mesh precision on the model solving. Reasonable calculation and redrawing of tire section curve size are carried out. A finite element model of radial tire is established, which consists of one dimensional beam element, two dimensional shell element and three dimensional solid element. The stiffness characteristics of tire under different road conditions are simulated by LS-DYNA software. In this paper, the common tire models of full shell unit and whole entity unit are compared, and several typical simulation conditions are established. The accuracy and efficiency of the combined element model are discussed. An algorithm is proposed to solve the lateral deflection angle by using the finite element node deformation difference. The relation formula between the tire earthing mark half length and the ground line area length is deduced and proved by using Fiala theory. Thus, the problem of misorientation of critical position in the process of solving the lateral deflection angle is solved, and the accuracy of the calculation of the lateral deflection angle is improved. In this paper, the radial stiffness, lateral stiffness and lateral stiffness of tire are simulated and analyzed by using the model of beam, shell and solid combined unit tire, and the results are compared with the experimental results. The results show that the simulation analysis and the experiment are in good agreement, and the improved algorithm based on Fiala theory has higher calculation precision than the critical point algorithm. Finally, the influence of tire pressure parameters on tire stiffness is analyzed.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.341

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本文編號：2238795