【摘 要】
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针对现有轮胎模型计算量大和不够精确的问题,在一般壳体理论和Reddy型高阶剪切精化理论的基础上,该文提出了出适用于充气轮胎的结构非线性分析的一般壳体精化理论,并应用最小
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针对现有轮胎模型计算量大和不够精确的问题,在一般壳体理论和Reddy型高阶剪切精化理论的基础上,该文提出了出适用于充气轮胎的结构非线性分析的一般壳体精化理论,并应用最小位能原理和分片Rayleigh-Ritz法求解子午线轮胎的内力分布、固有频率和模态.当前理论认为子午线轮胎结构主要由受力构件带束层和胎体组成,采用变截面和各向异性一般层合壳体来近似.以轮胎的内轮廓曲面为参考面,用正交曲线坐标描述轮胎的几何变形,详细推导了正交曲线坐标系下轮胎的几何非线性的应变-位移公式和平衡微分方程.在解题方法上,将分片Rayleigh-Ritz法同几何造型中广泛采用的Bezier多项式有机地结合起来.一方面用Bezier曲线描述轮胎内轮廓子午线方向的几何形状,另一方面则用Bezier曲面构造轮胎参考面(内轮廓曲面)位移场的Ritz试解函数.文中采用最小位能原理来求解子午线轮胎充气压力下参考面的变形和初始应力分布,并应用Hamilton变分原理建立包含初始应力作用的轮胎运动控制方程,从而求解得到轮胎的固有频率和振型.文中采用两种方法计算P195/60R14型轮胎内轮廓曲面充气变形和各层间的初始应力.该文还分别用一阶剪切壳体有限元法和三维实体有限元法求解了P195/60R14型子午线轮胎在自由状态下径向振动的固有频率和振型.该文详细介绍了轮胎振动模态试验、试验方法及相关的试验仪器设备等,并通过试验得到了不同充气压力下P195/60R14型轮胎的径向振动的固有频率和振型以及P195/60R14光面轮胎和花纹轮胎在0.24MPa压力下径向振动的固有频率,验证了气压和花纹对轮胎固有频率的影响.
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