机理分析汽车轮胎非稳态温度场的有限元分析与试验验证.pdf

学兔兔 ． 试验．测试 汽车轮胎非稳态温度场的有限元分析与试验验证 ★ 王泽鹏 (青岛科技大学) 【摘要】建立了滚动轮胎_维力学分析有限元模型，在对轮胎力学场有限元分析的基础上，采用傅立叶级数拟合 滚动轮胎应力应变并计算轮胎节点生热率．作为节点载荷导人到温度场有限元模型中，分析了轮胎在额定工况下的 温升温度场变化。通过台架试验表明，计算值与试验值基本一致，验证了该有限元分析方法的可行性。 主题词：轮胎 非稳态温度场 有限元 试验 中图分类号：U463．341 文献标识码：A 文章编号：1000—3703(2010)06—0048—04 FiIlite Element Analysis and Test Verification on Unsteady-State Thermal Field Characteristics of Vehicle Tire Wang Zepeng (Qingdao University of ScienceTechnology) 【Abstract】A 3D mechanic analysis FE model of rolling tire is built．Fourier series was utilized to fit the stress and strain of rolling tire on the basis of mechanic field FE analysis result．The nodal heat generation rate of tire was calculated and applied as node load to the finite element model of thermal field．The thermal field of tire temperature rise was analyzed．The bench test indicated that the calculated value was consistent with test value，feasibility and creditability of analytical result was validated． Key words：Tire．Unsteady—state temperature field，Finite element，Test 有很大影响 将有限元技术应用于轮胎分析，可模 1 前言 拟轮胎不同工况下的力学与热学性能，节省试制成 汽车轮胎主要由橡胶及橡胶基复合材料组成。 本。提高生产效率。目前，对滚动轮胎温度场的研究 由于橡胶材料具有粘弹性．且轮胎在运行过程中反 主要集中在稳态温度场．而对温升温度场研究较 复曲挠。使橡胶产生滞后损失并转化为热量，导致 少 本文建立了滚动轮胎三维力学分析有限元模型 轮胎各部位温度升高。轮胎的生热和升温不仅影响 并进行力学场分析．利用力学场的分析结果，采用 轮胎的使用寿命．而且对汽车行驶安全性及油耗都 谐余弦傅立叶级数拟合应力应变。计算滚动轮胎生 }资助项目：青岛科技大学博士科研启动摹金资助(0022333) 为信号源配置好测试条件后直接运行即可：经过简 汽车技术，2007(9)：20—23． 单调整