近年来,轮胎因过热破坏失效而导致交通事故的现象时有发生,轮胎设计人员正积极探索降低轮胎在滚动中的生热以延长轮胎使用寿命的途径,其中轮胎温度场就是一个重要课题。本文在已经取得的研究成果的基础上,考虑帘布反包等因素的影响,完善滚动轮胎温度场的有限元分析系统。 修正原轮胎断面图,得到较为完善的几何模型:提高原帘布反包高度和三角胶芯高度,使其与实际轮胎相符;从局部边界条件角度考虑,将轮辋纳入有限元建模中。对于轿车子午线无内胎轮胎,国内目前多采用单一硬度的三角胶芯,且三角胶芯上端延伸高度与下胎侧的高度之比约为3/4,而帘布反包端点约在三角胶芯端点之上10-20mm处。遵循此规律对原帘布反包端点高度和三角胶芯高度进行修改。依据相关标准,结合轮胎轮辋的配合要求绘制轮胎轮辋配合断面图,并采取适当措施处理轮辋的对称与非对称问题。 在新断面上实现有限单元网格的自动生成,并同步形成新单元信息,为后续温度场的计算做好准备。在总结课题组工作成果的基础上,提出区域性等段数剖分方法,并对该方法给予详细的介绍,可将该方法作为一种有限单元网格剖分的有效方法推广应用。论文中采用该方法,并考虑断面局部区域的应力应变等特点,在新断面图上得到了比较理想的网格剖分图。针对新断面结构和新边界条件,依据一定的原则,在整个轮胎轮辋配合断面上重新编排单元,生成合理的新单元信息。 针对新断面结构和新边界条件,完善轮胎温度场的有限元计算程序。论文中主要阐述新热物理模型的建立,并结合新热物理模型,给出计算实例,对计算结果进行合理性分析。还结合轮胎测温实验,将本次工作之前和之后的有限元分析结果与实测结果进行验证比较,对验证比较结果进行分析。通过实验验证和分析计算结果,证明有限元计算所得的温度场在总体上能够真实地反映实际轮胎的温度场分布情况,说明所建立的轮胎模型和采用的计算方法具有一定的可信度和实用价值。通过对原有限元计算值和新有限元计算值的实验验证比较,说明采用新有限元分析系统进行温度场计算,缩小了与实际轮胎温度值的