2011年第4期
文章编号：10094687(2011)04004605
车辆与动力技术 Vehicle & Power Technology
高速轮胎驻波临界速度有限元分析王强，齐晓杰，王云龙，吕德刚，王国田
（黑龙江工程学院汽车与交通工程学院，哈尔滨150050）
总第124期
摘要：利用ABAQUS软件对高速子午线轮胎进行了驻波临界速度有限元分析，确定了轮胎驻波临界速度的表征方法；利用测试系统进行了试验验证，得出增大轮胎胎压和减小轮胎负荷可有效增加驻波临界速度值，为汽
车安全行驶提供临界速度指标；为设计制造耐高速性能的轮胎和交通管理提供科学依据。关键词：高速轮胎；驻波；临界速度；有限元分析
中图分类号：U463.341
文献标识码：A
FiniteElementAnalysisonCriticalSpeedofStandingWave
for High-Speed Tire
WANG Qiang,QI Xiao-jie,Wang Yun-long,LV De-gang,WANG Guo-tian
(School of Automobile and Traffic Engineering, Heilongjiang Institute of Technology, Haerbin 150050, China) Abstract: Finite Element Analysis on its critical speed of standing wave is carried out for a high-speed radial tire by using ABAQUS software. The characterization methods of the critical speed are determined. The experimental verification is completed with the aid of a test system. The conclusion is that the critical speed of standing wave increases both by increasing the pressure of the tire and by reducing its load. The value from the analysis can be an index for vehicle safety driving and provides a basis for high-speed tire design and traffic management.
Key words: High-speed Tire; Standing Wave; Critical Speed; Finite Element Analysis
子午线轮胎在承受载荷时会产生变形，载荷去除后，在轮胎内部气压作用下胎面会恢复原有形状．轮胎在滚动过程中，胎面各部分反复依次受力变形，然后反复恢复原形.轮胎接地部分受力变形，离开地面后恢复原有形状，从胎面变形到恢复原状有个运动过程，距离开地面有一定的滞后时间，这段时间的长短与轮胎所受负荷大小、车轮转速高低、轮胎工作温度和环境温度的高低等均有关系．胎面变形随轮胎载荷增加而增大，胎面产生的离心力随车轮转速增高而增大，过大的离心力会使胎面反向变形，这样胎面在正、反两个力的交替作
收稿日期：2011-0819
用下会产生波动，当车速达到某一临界点时，如果胎面的波速与轮胎转速一致，轮胎冠面的波浪变形将成为静止波形，此时就会产生“驻波”现象。驻波发生时，胎面变形好象处于“停滞”状态，胎冠和胎侧产生严重扭曲变形，胎体不能均衡地传递法向力和切向力，轮胎滚动阻力迅速增大，胎体温度急剧上升。如果继续高速行驶，胎面波动的波幅会增大，轮胎内部产生高温致使胎冠橡胶层与胎体的缔线层结构合力减弱，最后会导致整个轮胎破裂1-2]利用ABAQUS有限元分析软件仿真和驻波试验测试相结合，对轮胎充气、加载、匀速滚动和
基金项目：哈尔滨市优秀孚科带头人项目（2009RFXXC040）：2010黑龙江省教育厅项目（11551404），作者简介：王强（1981-），男，讲师，研究方向：车辆伤真技术，