该文运用大型通用有限元程序ANSYS5.6对负重轮橡胶进行计算,ANSYS程序中把橡胶材料抽象为不可压缩超弹性材料,计算这种材料在大位移、大应变下的受力,程序中运用全拉格朗日方法,同时考虑到接触非线性问题,程序中用罚函数法和拉格朗日乘子法来解决.计算结果表明,负重轮橡胶内部大应力和大应变是负重轮生热的主要原因,同时应力和应变的集中使负重轮内部产生热心,影响轮胎寿命.在得到负重轮生热的原因之后,对负重轮橡胶的补强就成为解决这一问题的关键.橡胶短纤维补强机理说明,不同的短纤维补强效果不同;同一种纤维也与纤维的取向、分散、用量、长度、粘合、预处理等诸多因素有关.该文选择了单一碳黑、碳黑并用和短金属丝作补强材料,进行了负重轮的静态试验.结果说明,碳黑并用、短金属丝补强的负重轮胶胎具有生热低、热平衡快、耐久性好等特点,是负重轮提高寿命的有效方法,而从静态试验结果来看短金属丝补强生热和热平衡特性比碳黑并用要好一点,且在增加强度方面前景良好,有待进一步研究.