實心橡膠輪胎非線性粘彈性生熱行為和滾動阻力的熱力耦合分析
作者：李昭; 劉楓; 李凡珠; 楊海波; 盧詠來; 張立群 北京化工大學有機無機復合材料國家重點實驗室; 北京100029
摘要：基于非線性粘彈性理論和熱力耦合的有限元分析方法研究天然橡膠納米復合材料制備的實心輪胎的瞬態(tài)溫升行為和滾動阻力特性。熱力耦合分析包含變形分析、熱源分析和熱傳遞分析3個相互關聯(lián)的步驟。變形分析中,橡膠的超彈性本構方程基于單軸拉伸、平面拉伸和等雙軸拉伸試驗數(shù)據(jù),采用100階傅里葉正弦級數(shù)精確地分析輪胎滾動一周的應變響應歷史數(shù)據(jù);熱源分析中,基于試驗數(shù)據(jù)和自編算法建立熱源與加載應變、頻率、溫度以及加載周次間的函數(shù)關系;熱傳遞分析中,同樣基于試驗數(shù)據(jù)建立橡膠熱學參數(shù)與溫度的關系。采用滾動阻力測試儀驗證數(shù)值結果,證實所提出的算法預測輪胎滾動阻力和瞬態(tài)溫度分布的可靠性。最后基于參數(shù)化數(shù)值試驗研究不同加載位移和轉速條件下熱導率和損耗因子對輪胎溫升和滾動阻力的定量影響。該研究可為高性能輪胎設計提供理論指導和相關分析方法。
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輪胎工業(yè)雜志
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