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安徽农业大学经济技术学院 大学生科技创新基金项目 申 请 书 项目名称：橡胶轮胎三维建模与有限元分析 申 请 者： 袁剑 所在单位： 经济技术学院 联系电话： 申请日期： 2011-11-19 安徽农业大学经济技术学院教务处 二零一一年印制 简表 项目名称 橡胶轮胎三维建模与有限元分析 项目类别 理工类 申请金额 1000元 经费类别 ① （①学院资助②教师资助） 起止年月 2011.12-2012.6 申请者 姓名 袁剑 性别 男 出生年月 1989年10月 专业 车辆工程 年级 08级 联系电话项目组成员 姓名 年龄 专业·年级 项目中的分工 签名 袁剑 21 车辆工程 08级 项目方案及实施 袁剑 翟娟 21 车辆工程 08级 项目管理及实施 翟娟 杨光 22 车辆工程 08级 项目实施 杨光 李成 22 车辆工程 08级 项目实施 李成 王远涛 23 车辆工程 08级 项目实施 王远涛 研究内容和意义摘要 实 时 对 运 动 中 的 汽 车 轮 胎 力 进 行 监 控 和 可 靠 调 控 是 汽 车 高 速 行 驶 稳 定 性 控 制 的 基 础 项 目 基 于 Catia 和 Abaqus 进 行 轮 胎 橡 胶 体 三 维 建 模 和 有 限 元 分 析 是 研 究 轮 胎 力 传 感 特 性 、 提 高 轮 胎 力 预 估 精 度 ， 具 有 重 要 的 实 际 应 用 价 值 。 主题词 橡胶轮胎 三维建模 有限元 立论（包括项目的研究意义及国内外现状分析） （一）国内外现状分析 汽车运动状态主要由地面对轮胎的作用力决定，汽车高速行驶时的稳定性主要取决于四车轮轮胎力的分配。用于提高汽车操纵稳定性的底盘电控系统核心技术是实时对运动中的汽车轮胎力进行监控和可靠调控。对运行中的汽车轮胎力进行实时硬测量是不可行的，因为测量轮胎六分力的传感器价格昂贵（10万美元/车轮），目前主要采用轮胎力预估方法，轮胎六分力传感器主要用于汽车电控系统开发。 我国轮胎行业虽然遭受金融危机和美国轮胎特保案双重冲击，但受汽车和机械行业的拉动，再加上原材料价格大幅下降和产品价格小幅下降，2009年轮胎业很快走出低谷，获得了快速发展。与此同时，国外轮胎企业的生产基地还在向中国转移，普利司通、米其林等排名世界前10位的轮胎商已全部在中国投资生产轮胎，国内轮胎市场竞争加剧。　　2010年，中国轮胎行业继续保持良好发展态势，产品产量快速增长，对外贸易逐步放大，投资规模快速增长。2010年10月，国家工信部公布了《轮胎产业政策》，大幅提高轮胎产业的进入门槛。同时要求到2015年，乘用车胎子午化率达到100%，加快推进整个轮胎产业的产品结构调整。　　我国已经是汽车第一大生产国和新车消费国，从消费来说，我国人均汽车保有量还不到世界平均水平的一半，汽车消费仍还有较大增长空间。另一方面，我国及其他新兴市场基础建设投资仍保持快速增长态势，工程机械消费也有较大增长空间。汽车消费和工程机械消费的增长将推动轮胎行业保持稳健增长趋势。“十二五”期间，轮胎需求仍将继续快速增长，中国轮胎行业发展前景乐观。 （二）研究意义 本项目结合指导教师研究课题进行汽车橡胶轮胎三维建模与有限元分析。主要用于汽车轮胎六分力传感原理研究中的轮胎橡胶体研究。轮胎力传感路径包括橡胶体、轮辋和传感弹性体。本项目主要研究对象为轮胎橡胶体，采用的主要技术方法包括轮胎橡胶体尺寸测量、力学特性测量、三维建模和有限元分析。研究工作对申请人深入认识轮胎结构和轮胎力学特性，以及掌握轮胎力传感器机理具有重要的理论和实际应用价值。 研究方案（包括主要研究内容、研究方法和技术路线,拟解决的关键问题及预期进展、研究成果等） （一）研究内容： （1）某汽车橡胶轮胎几何尺寸测量； （2）轮胎橡胶体解破与力学参数获取； （3）轮胎橡胶体三维建模； （4）轮胎橡胶体力学特性有限元分析。 （二）研究方法和技术路线： 采用先实物测量后建模分析的方法，理论联系实际。三维建模采用Catia软件，有限元分析采用Abaqus软件。 （三）拟解决的关键问题： 轮胎力学参数获取和高精度有限元仿真。 （四）预期进展： 2011.12－2012.1 轮胎几何尺寸和力学参数测量 2012.2－2012.3 轮胎橡胶体三维建模 2012.4－2012.5 轮胎有限元分析 （五）预期研究成果： （1）研究（结题）报告1份； （2）提交发表论文1篇。 经费预算 支出科目 金额（元） 计算根据及理由 文献传递 200 查阅文献和信息获取等费用 计算分析 5