亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        井下礦用12.00R24全鋼工程機(jī)械輪胎肩空脫層優(yōu)化的有限元分析

        2022-11-30 07:17:24張文杰印海建王銳佳雍占福王傳鑄
        輪胎工業(yè) 2022年11期
        關(guān)鍵詞:全鋼pH值輪胎

        張文杰,印海建,王銳佳,雍占福,李 淼,王傳鑄*

        [1.泰凱英(青島)專用輪胎技術(shù)研究開發(fā)有限公司,山東 青島 266100;2.青島科技大學(xué) 橡塑材料與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266042]

        近年來,隨著采礦業(yè)的快速發(fā)展,對全鋼工程機(jī)械輪胎的需求日益增加,尤其井下礦用工程機(jī)械輪胎。由于井下礦用輪胎的使用環(huán)境非常嚴(yán)苛,且輪胎損壞往往影響車輛的使用效率,客戶對井下礦用輪胎的性能提出了更高的要求,以縮短因輪胎損壞而造成的停工時(shí)間。

        有限元方法可以快速為設(shè)計(jì)者提供必要的數(shù)據(jù)支撐,是產(chǎn)品質(zhì)量提升的重要工具。輪胎的使用同時(shí)存在著材料、幾何、接觸三大非線性問題,理論求解幾乎不可能,因此在輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有限元方法顯得更加重要,而且應(yīng)用越來越廣泛[1-2]。根據(jù)市場反饋,針對全鋼工程機(jī)械輪胎使用中后期肩空脫層的問題,本工作以井下礦用12.00R24全鋼工程機(jī)械輪胎為研究對象,基于Abaqus軟件對輪胎肩空脫層的原因進(jìn)行有限元分析,并對輪胎設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,以期為改善輪胎性能提供參考。

        1 有限元模型的建立

        輪胎的有限元分析主要包括材料模型建立、有限元模型建立以及分析計(jì)算和后處理。

        1.1 橡膠材料模型及骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        全鋼工程機(jī)械輪胎主要由橡膠和金屬骨架材料構(gòu)成。在輪胎有限元分析中一般使用Yeoh本構(gòu)模型表征橡膠材料的高彈性[3-7]。本研究將輪胎各部位膠料循環(huán)拉伸8次,消除Mullins效應(yīng)之后,取最后1次穩(wěn)定的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,通過最小二乘法擬合得到Y(jié)eoh本構(gòu)模型的材料參數(shù)。金屬骨架材料是線彈性材料,使用彈性模量和泊松比表征其應(yīng)力-應(yīng)變行為。

        原始方案輪胎帶束層設(shè)計(jì)如表1所示。

        表1 原始方案輪胎帶束層設(shè)計(jì)

        1.2 有限元模型

        對12.00R24全鋼工程機(jī)械輪胎的材料分布圖進(jìn)行合理簡化,去掉對結(jié)果影響小的防擦線和裝飾線,然后劃分網(wǎng)格,如圖1所示。

        圖1 輪胎材料分布圖及有限元模型

        根據(jù)材料分布圖,輪胎各部位分別賦予相應(yīng)的材料。橡膠材料的單元類型分別采用CGAX3H和CGAX4H,骨架材料的單元類型采用SFMGAX1。利用Abaqus軟件進(jìn)行二維充氣和三維靜態(tài)加載等分析。

        2 輪胎肩空脫層原因分析與有限元仿真結(jié)果

        2.1 原始方案輪胎肩空脫層原因分析

        通過對市場反饋的肩空脫層的原始方案輪胎進(jìn)行斷面分析,發(fā)現(xiàn)輪胎損壞的起始點(diǎn)均位于3#帶束層端點(diǎn),如圖2所示。分析認(rèn)為,3#帶束層端點(diǎn)應(yīng)力集中導(dǎo)致了輪胎損壞。

        圖2 損壞輪胎斷面

        2.2 有限元仿真結(jié)果

        利用有限元技術(shù)仿真原始方案輪胎肩部的受力情況,分析輪胎使用中后期肩空脫層的原因,并進(jìn)行優(yōu)化方案分析。

        2.2.1 原始方案輪胎胎肩部位受力有限元分析

        原始方案輪胎胎肩部位應(yīng)力分布有限元分析結(jié)果見圖3。從圖3可以看出,輪胎胎肩部位最大應(yīng)力位于3#帶束層的邊部下方,此位置與市場反饋的問題輪胎的損壞起始點(diǎn)一致。

        圖3 原始方案輪胎胎肩部位應(yīng)力分布有限元分析結(jié)果

        原始方案輪胎胎肩部位應(yīng)變能分布有限元分析結(jié)果見圖4。從圖4可以看出,輪胎胎肩部位最大應(yīng)變能也位于3#帶束層邊部下方。

        圖4 原始方案輪胎胎肩部位應(yīng)變能分布有限元分析結(jié)果

        原始方案輪胎胎肩部位剪切應(yīng)變分布有限元分析結(jié)果見圖5。從圖5可以看出,輪胎胎肩部位最大剪切應(yīng)變也位于3#帶束層的端點(diǎn)部位。

        圖5 原始方案輪胎胎肩部位剪切應(yīng)變分布有限元分析結(jié)果

        2.2.2 優(yōu)化方案輪胎胎肩部位有限元分析

        為了解決輪胎使用中后期出現(xiàn)肩空脫層的問題,對原始方案輪胎的骨架材料設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整,采用全新的帶束層結(jié)構(gòu),即4層帶束層+0°帶束層結(jié)構(gòu),同時(shí)適當(dāng)調(diào)整帶束層角度,合理優(yōu)化帶束層 寬度。

        優(yōu)化方案輪胎帶束層設(shè)計(jì)如表2所示,胎肩部位材料分布主要調(diào)整包括帶束層結(jié)構(gòu)優(yōu)化、墊膠厚度優(yōu)化和內(nèi)輪廓調(diào)整。優(yōu)化方案和原始方案輪胎胎肩部位材料分布如圖6所示。

        圖6 優(yōu)化方案和原始方案輪胎胎肩部位材料分布

        表2 優(yōu)化方案輪胎帶束層設(shè)計(jì)

        優(yōu)化方案輪胎胎肩部位應(yīng)力分布有限元分析結(jié)果見圖7。從圖7可以看出,優(yōu)化方案輪胎胎肩部位應(yīng)力的最大值比原始方案輪胎大幅下降,降幅達(dá)51.4%,且胎肩部位整體應(yīng)力也明顯降低。

        圖7 優(yōu)化方案輪胎胎肩部位應(yīng)力分布有限元分析結(jié)果

        優(yōu)化方案輪胎胎肩部位應(yīng)變能分布有限元分析結(jié)果見圖8。從圖8可以看出,優(yōu)化方案輪胎胎肩部位應(yīng)變能的最大值比原始方案輪胎大幅下降,降幅達(dá)74%,且胎肩部位最大應(yīng)變能的位置也轉(zhuǎn)移至胎肩墊膠下方。

        圖8 優(yōu)化方案輪胎胎肩部位應(yīng)變能分布有限元分析結(jié)果

        優(yōu)化方案輪胎胎肩部位剪切應(yīng)變分布有限元分析結(jié)果見圖9。從圖9可以看出,優(yōu)化方案輪胎胎肩部位應(yīng)變能的最大值比原始方案輪胎大幅下降,降幅達(dá)60%,且胎肩部位最大剪切應(yīng)變的位置也發(fā)生了轉(zhuǎn)移。

        圖9 優(yōu)化方案輪胎胎肩部位剪切應(yīng)變分布有限元分析結(jié)果

        3 成品輪胎性能驗(yàn)證

        采用優(yōu)化方案試制成品輪胎,進(jìn)行TKPH值(負(fù)荷與速度的乘積)測試,并與原始方案輪胎進(jìn)行對比。

        TKPH值測試步驟如下。

        (1)將輪胎安裝在標(biāo)準(zhǔn)測試輪輞上,充入規(guī)定的測試充氣壓力。

        (2)將充氣輪胎停放至規(guī)定時(shí)間后,以該規(guī)格輪胎的最低測定速度開始運(yùn)行。

        (3)輪胎每運(yùn)行1 h,測量所有測溫孔的溫度,測量完成后繼續(xù)運(yùn)行,直到溫度保持穩(wěn)定。在確保安全的情況下,溫度測量應(yīng)在15 min內(nèi)完成。

        (4)對所有測溫孔進(jìn)行編號(hào),每次按同一順序進(jìn)行溫度測量,所有測溫孔溫度穩(wěn)定(同一測溫孔連續(xù)測量3次溫度均停止上升或3次測量溫度最高值與最低值之差小于3 ℃)時(shí),即達(dá)輪胎的平衡溫度,停止測量。

        (5)輪胎冷卻至室溫,按下一個(gè)測定速度開始運(yùn)行,直至在此速度下達(dá)到溫度穩(wěn)定。

        (6)按照測試規(guī)定至輪胎損壞或?qū)⑦x取的測試速度測試完。

        TKPH值的計(jì)算方法為:環(huán)境溫度設(shè)為38 ℃,以試驗(yàn)過程中每個(gè)速度階段的每組測溫點(diǎn)所達(dá)到的最高平衡溫度為縱坐標(biāo),以輪胎試驗(yàn)負(fù)荷與試驗(yàn)速度相乘所得的值為橫坐標(biāo),繪制曲線,在曲線圖上讀取輪胎臨界溫度對應(yīng)的TKPH值就是輪胎的TKPH額定值。

        臨界溫度值取決于輪胎的結(jié)構(gòu)、材料性能及膠料配方等,因制造商不同而各異,推薦溫度為93~121 ℃。

        試驗(yàn)結(jié)果表明,原始方案輪胎的TKPH值為17.3,優(yōu)化方案輪胎的TKPH值為33.3,比原始方案輪胎提高了93%。由此可見,輪胎胎肩部位性能有較大提高,說明優(yōu)化方案有效可行。

        4 結(jié)論

        利用有限元仿真方法分析井下礦用12.00R24全鋼工程機(jī)械輪胎肩空脫層的原因?yàn)?#帶束層端點(diǎn)應(yīng)力集中,對輪胎原始設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,采用4層帶束層+0°帶束層結(jié)構(gòu)、適當(dāng)調(diào)整帶束層角度、合理優(yōu)化帶束層寬度,并采用有限元方法對優(yōu)化方案輪胎的胎肩部位力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)估,擺脫了僅靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和主觀判定對輪胎胎肩部位力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的思路,能更好地指導(dǎo)輪胎設(shè)計(jì)優(yōu)化,解決輪胎使用中后期肩空脫層的問題,縮短研發(fā)周期,節(jié)約研發(fā)成本。優(yōu)化方案改善了輪胎的胎肩部位應(yīng)力分布,將胎肩部位的應(yīng)力集中點(diǎn)進(jìn)行分散,優(yōu)化方案輪胎的TKPH值比原始方案輪胎提高了93%。

        猜你喜歡
        全鋼pH值輪胎
        全鋼附著式升降腳手架及其安裝方法
        降低粗選石灰PH值在沙溪銅礦的運(yùn)用
        基于Ansys Workbench的大承載全鋼盤的設(shè)計(jì)和有限元分析
        電線電纜(2021年1期)2021-03-29 02:26:56
        胖瘦自如的輪胎
        童話世界(2019年14期)2019-06-25 10:11:52
        大輪胎,玩起來
        解決物理混合產(chǎn)品確保產(chǎn)品指標(biāo)合格的思路
        北橡院自主研發(fā)的59/80R63全鋼巨型工程機(jī)械子午線輪胎成功下線
        輪胎業(yè)未來數(shù)年將現(xiàn)并購潮
        固特異Fuel Max系列新增LHS輪胎
        合肥萬力200萬條全鋼胎項(xiàng)目奠基
        午夜精品一区二区三区av免费| 久久精品国产69国产精品亚洲| 亚洲精品无码高潮喷水在线 | 91中文人妻丝袜乱一区三区| 久久精品久久精品中文字幕| 黄片大全视频在线播放| 日本乱偷人妻中文字幕在线| 亚洲综合自拍| 人妻色中文字幕免费视频| 亚洲天堂av在线网站| 亚洲妇女无套内射精| 在线免费毛片| 91蜜桃精品一区二区三区毛片| 亚洲一区二区免费在线观看视频| 无码va在线观看| 色综合一本| 91成人自拍视频网站| 亚洲中文字幕av天堂自拍| 国产精品_国产精品_k频道| 国产熟女亚洲精品麻豆| 日本顶级片一区二区三区| 999zyz玖玖资源站永久| 老熟妻内射精品一区| 国产黑色丝袜在线观看视频| 日本国产一区在线观看| 国产美女爽到喷出水来视频| 日韩欧美在线综合网| 无码AⅤ最新av无码专区| 99精品久久精品一区| 日本大片免费观看视频| 欧美人妻日韩精品| 在线亚洲免费精品视频| 337p日本欧洲亚洲大胆色噜噜| 色婷婷综合久久久久中文| AV无码免费不卡在线观看| 国产无卡视频在线观看| 精品久久人妻av中文字幕| 欧美日韩在线观看免费| 日韩十八禁在线观看视频| 国产av无码专区亚洲a∨毛片| 国产超碰人人做人人爱ⅴa|