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聚氨酯实心轮胎与一般的橡胶材料轮胎相比,其具有更好的耐磨耐撕裂能力、承重能力,同时生产加工工艺也比较简单,目前已在工业叉车、矿山车辆等行业或领域开拓出越来越大的市场。作为典型的高分子材料,聚氨酯在受到交变力的作用时,材料内部分子链会发生内摩擦形成力学滞后而导致损耗生热现象的发生,再加上聚氨酯材料是热的不良导体,由内部热量堆积而造成的热破坏是影响聚氨酯实心轮胎使用环境和寿命的关键因素之一,而如何设计散热孔以及散热孔会对聚氨酯实心轮胎温度场、力学性能带来什么样的影响对这一问题的解决具有极富意义的参考价值。材料测试可以为理解和分析聚氨酯轮胎的力学性能和温度场提供基础信息。本文首先通过试验确定了聚氨酯材料的应力-应变曲线、损耗因子-温度曲线,这不仅为有限元建模提供了数据,也揭示了轮胎滚动过程中的温度上升机理。本文通过有限元分析和里程测温试验相互验证对比的形式对设计有不同规格散热孔的聚氨酯实心轮胎进行了温度场分析,既利用了有限元分析可获得轮胎全场温度的优势,又采用了里程测温试验能客观准确获得指定位置点温度的特点。分析和试验发现,引入散热孔对实心轮胎而言不仅仅是增加了内部的散热面积,同时由于孔的加工过程去除了部分的轮胎材料,导致轮胎在同样的速度和载荷下变形量增加,生热量也上升,轮胎的内部温度场分布也发生了变化。因此,散热孔对轮胎温度场的改变是由其带来的散热效果和生热效果共同决定,论文工作过程中也发现确实存在合适的散热孔设计,使得最高温度降幅达15%以上。在对生热效果的分析中发现,不同规格的散热孔对轮胎径向刚度和切向刚度均有较大程度的影响,如试验所用轮胎两种刚度的最高变化幅度分别达85%和30%,这一点为实心轮胎的散热孔分析也开辟了一条新途径。轮胎温度场有限元分析涉及到材料学、结构力学、传热学以及数值计算等多个学科或领域,使用通用型有限元分析软件Abaqus进行建模需要一定的相关知识和操作经验储备,本文通过Python语言对Abaqus进行内核脚本开发,建立聚氨酯实心轮胎温度场分析的用户图形界面,只需要输入相应的可能需要经常调整的参数,就可使Abaqus自动生成分析模型,实现了轮胎有限元分析的参数化、系列化。