东华大学学报(自然科学版)2010年第36卷总目次(卷终)
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华东理工大学学报(自然科学版)2010年第36卷总目次佚名
【期刊名称】《华东理工大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2010(36)6
【总页数】4页(PI0001-I0004)
【关键词】华东理工大学;华东化工学院;自然科学版;学报;连续出版物;林家骏;微波介质陶瓷;目次;2010
【正文语种】中文
【中图分类】N
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第36卷第3期2010年6月东华大学学报(自然科学版)JOU RNAL OF DONGH UA UN IVERSIT Y(NAT URAL SCIENCE)Vol 36,No.3Jun.2010文章编号:1671 0444(2010)03 0275 04计及复杂胎面花纹的子午线轮胎有限元分析束永平,蒋丰璘(东华大学机械工程学院,上海201620)摘 要:针对11.00R20型全钢载重子午线轮胎,对复杂胎面花纹进行有限元模拟分析,并与不包含花纹的光面轮胎模型的计算结果进行对比.结果表明,在静负荷状态,是否考虑胎面花纹,对轮胎胎冠部橡胶结构内受力分布有一定影响,对骨架结构受力分布特征影响较小,对接地压力分布特征有较大影响,与不包含花纹的轮胎相比,包含复杂胎面花纹的轮胎的接地压力分布较为均匀.关键词:子午线轮胎;胎面花纹;有限元分析中图分类号:T B115 文献标志码:AThe Finite Elem ent Analysis of Radial Tyre withCom plex Tread PatternSH U Yong p i ng,J IA N G Feng lin(College of Mecha nica l Engineering,Do nghua Univ ersity,Sha nghai201620,China)Abstract:A three dimensional finite element m odel of all steel radial truck tyr e11.00R20w hich consider ing the com plex tread pattern w as established.The calculatio n results of the m odel w ith com plex tr ead pattern and the model w ithout tread patter n w ere compared.Som e differences betw een the tw o model in static lo ad conditio ns w ere found.T here w ere a certain im pact on the stress distr ibutio n of tread;and little effect on force distribution characteristics of skeleto n structur e;and a gr eat impact on distribution character istics of contact pressure.Co mpared w ith the tire w ithout tread pattern,the distributio n of contact pressure of the tire w ith complex tr ead patter n w as found m ore uniform.Key words:radial tire;tread pattern;finite elem ent analysis随着有限元技术的发展,有限元分析已经逐渐成为轮胎结构分析的主要手段,分析精度和求解效率不断提高[1].胎面花纹是轮胎设计的重要组成部分,然而胎面花纹对轮胎性能的影响及其设计研究未受到应有的重视[2].使用ABAQUS软件提供的子模型分析技术和组合模型技术,进行轮胎结构分析时可以有效地考虑复杂形态的胎面花纹,进行胎冠部局部精细分析.由于子模型分析技术仅仅能够提高子模型部分的计算精度,除非整体模型的分析结果能够为子模型提供足够精确的边界条件,否则子模型对计算结果的精度改善是有限的.与子模型分析技术相比,组合模型技术能够给出更加精确的计算结果,在组合模型中局部网格的细分会同时提高局部和整体结构的计算精度.*收稿日期:2009 10 13作者简介:束永平(1963 ),男,江苏镇江人,高级工程师,博士,研究方向为汽车振动与噪声评估、汽车振动器设计与开发、汽车系统动力学、橡胶材料非线性有限元分析.E mail:syp@276东华大学学报(自然科学版)第36卷本文利用ABAQ U S 软件,采用组合模型技术[3],针对11.00R 20型全钢载重子午线轮胎,对复杂胎面花纹进行有限元分析,并与不包含花纹的轮胎模型的计算结果进行对比分析,以考察复杂花纹对轮胎胎冠部受力特征的影响.1 有限元分析模型1.1 胎面花纹块模型本文使用U G 软件构建三维胎面花纹块模型,如图1所示.然后将花纹块模型导入H y permesh 软件中,并对其进行网格划分,如图2所示,花纹块网格模型一共有1076个单元,2078个节点.网格的大小影响计算结果,一般网格越小,计算精度越高,但网格并不是越小越好,因为过小的网格会大大增加计算费用,对于结果精度也没有明显的改善,而且有可能会导致单元失稳.所以,网格划分应该遵循以下两点:(1)较好地描述边界的形状;(2)单元不能过于狭长.图1花纹块的初始几何形状Fig.1 The initial geometry of pattern blocks图2 花纹块的网格模型Fig.2 Finite element model of pattern blocks1.2 包含复杂胎面花纹的轮胎模型轮胎模型的建模过程如图3所示.在建立包含复杂胎面花纹的轮胎模型时,轮胎主体部分使用SY M M ET RIC M ODEL GEN ERA T ION 命令(Revo lve 参数),由轴对称的二维模型旋转生成;对于胎面花纹部分,构建包含一个花纹节的三维胎面花纹,并划分网格、生成节点和单元信息;然后将轮胎主体部分和胎面花纹部分通过组合模型的方法约束在一起.这里仅构建包含一个花纹节的轮胎断面,轮胎主体部分的周向旋转角度也要与之相匹配,本文中该周向角度为6 .最后再次使用SYM M E T RIC M ODEL GENE RA T ION 命令(Periodic 参数),将上述断面沿周向镜像60份,即得到具有周期性的整个轮胎模型.图3 轮胎模型的建模过程Fig.3 Modeling process of tire models与文献[4]中所建立的轮胎模型不同,本模型的优势在于,其可以用于轮胎的稳态滚动分析,因为利用ST EADY ST AT E T RA NSPORT 命令进行稳态输送分析时,要求几何模型完全是轴对称的或者完全是周期性的.因此,本文的建模方法对于后续的稳态滚动分析有着重要意义.计算表明,如果考虑轮胎的横向对称性仅取1/2轮胎建模进行有限元分析,与取整个轮胎建模相比,在对称面附近区域的计算结果有一定偏差,因此本文取整个轮胎建模.为了简化计算过程,本文没有考虑轮胎和轮辋的接触条件,而只对轮辋约束点进行完全约束.同时对于橡胶并没有采用超弹性材料进行计算,而是用泊松比较大的弹性材料代替.模拟中考虑轮胎和地面之间的摩擦接触,摩擦因数取0.8,轮辋和地面均为刚体.2 模型验证为验证有限元模型的正确性,本文进行静负荷状态下轮胎载荷 下沉量的测试.如图4所示为静负荷状态下载荷 下沉量曲线的有限元计算结果和测试结果的比较.由图4可见,计算结果与试验结果基本吻合.由此可认为,本文给出的有限元模型和计算方法是有效的.第3期束永平,等:计及复杂胎面花纹的子午线轮胎有限元分析277图4 载荷 下沉量曲线Fig.4 Load subsidence curve3 计算结果和对比分析利用图3所示方法建立的有限元模型,对包含复杂胎面花纹的11.00R 20型全钢载重子午线轮胎进行装配、充气、静负荷等工况的模拟,并将计算结果与不包含花纹的轮胎模型的计算结果进行对比分析.限于篇幅,本文仅给出静负荷状态的部分分析结果.图5为静负荷状态轮胎接地端子午面内橡胶结构M ises 应力分布.其中图5(a)为考虑复杂胎面花纹的轮胎模型的计算结果,图5(b)为不考虑胎面花纹的轮胎模型的计算结果.由图5可见,带束层端部位置,是整个胎冠部应力集中最严重的部位;同时,花纹沟底部位置,也易于形成应力集中.对比图5(a)和(b)可见,复杂花纹对花纹沟底部附近区域有较大影响,对其他区域的影响相对较小.因此,复杂花纹对轮胎胎冠部橡胶结构内受力特征有一定影响.图5 橡胶结构内Mises 应力分布(静负荷状态,F =30kN)Fig.5 Mises stress distribution within rubber structure(static load condition,F =30kN)图6为静负荷状态轮胎接地端子午面内带束层帘线受力分布.其中model 1为考虑复杂胎面花纹的轮胎模型的计算结果,model 2为不考虑胎面花纹的轮胎模型的计算结果.由图6可见,两者在接地端子午面内带束层帘线受力分布曲线基本吻合,因此,是否考虑胎面花纹,对带束层帘线受力分布特征总体上影响不大.图6 轮胎接地端子午面内带束层帘线受力分布(静负荷状态,F =30kN)Fig.6 Force distribution of belt cord withinradial plan of tire contact terminal (static load condition,F =30kN)278东华大学学报(自然科学版)第36卷在轮胎静负荷试验中只能测得单位接地面积中的平均接地压力,但实际上轮胎的接地压力是不均匀的.图7示出了轮胎在负荷为30kN,充气压力为800kPa 时的接地压力分布.其中图7(a)为考虑复杂胎面花纹的轮胎模型的计算结果,图7(b)为不考虑胎面花纹的轮胎模型的计算结果.由图7可见,花纹形态对接地印痕形状和接地压力分布都有一定影响;与不考虑胎面花纹相比,包含复杂胎面花纹的轮胎接地长度(纵向)有所减小,接地面中央区域的接地压力有所增大,靠近肩部的接地压力最大值有所降低,接地压力的分布总体上较为均匀.有花纹的轮胎接地压力大于无花纹的.图7 轮胎接地压力分布(静负荷状态,F =30kN)Fig.7 Contact pressure distribution of tire(static load condition,F =30kN)4 结论本文对复杂胎面花纹进行有限元分析,研究结果表明,是否考虑胎面花纹,对轮胎胎冠部橡胶结构内受力特征有一定影响,对骨架结构受力分布特征影响较小,对接地压力分布特征影响较大,对接地印痕形状也有一定的影响.因此,在对轮胎进行胎冠部的受力和变形特征的分析时,有必要计及胎面花纹的影响.同时,接地压力分布对轮胎的耐磨性能、制动性能、通过性能均有影响.在行驶过程中轮胎出现不正常的磨损,如磨冠、磨肩或偏磨等现象,多数是由于轮胎行驶面的接地压力分布不均引起的.花纹块对于轮胎的磨耗也是一个必须要考虑的因素.因此,本文探讨出的一种建立带有复杂胎面花纹的三维轮胎有限元模型的方法,对今后轮胎花纹形式的设计有一定的指导意义.参 考 文 献[1] 庄继德.汽车轮胎学[M ].北京:北京理工大学出版社,1996:28 32.[2] 王吉忠.轮胎胎面单元与路面相互作用及其设计研究[D].吉林:吉林工业大学汽车科学与工程学院,2000.[3] 李炜.子午线轮胎结构有限元分析和设计原理的若干问题研究[D].合肥:中国科学技术大学工程科学学院,2003.[4] G H ORE ISH Y M H R.Fin ite E lem en t Analy sis of th eS teel Belted Radial T yr e w ith T read Pattern U nd erC ontact Load [J ].Iran ian Polym er Jou rnal,2006,15(8):667 674.。
东华大学学报(社会科学版)2011年第11卷总目次(卷终)佚名【期刊名称】《东华大学学报(社会科学版)》【年(卷),期】2011(011)004【总页数】4页(PI0001-I0004)【正文语种】中文【中图分类】C李大钊与汤化龙民初关系探微………………………………………………………………………………………………… 郝幸艳(1,1)约翰·密尔自由主义思想诌议……………………………………………………………………………………… 吴新星,张晨(1,6)近代汉族民间服饰中几何纹样的布局及其工艺表现……………………………………………………………………………………… 梁惠娥,胥筝筝(1,11)国内基于ERP和f MRI技术的语言研究综述……………………………………………………………………………………… 杨唐峰,俞瑢(1,15)权势在双人关系中对礼貌策略的影响——王熙凤言语交际中的礼貌策略初探………………………………………………………………………………………………… 张晓明(1,21)论模糊限制语使用的差异——基于COLSEC与COCA的对比分析……………………………………………………………………………………… 吴蕾,张继东(1,26)中国学习者英语语音习得研究述评………………………………………………………………………………………………… 高琳(1,31)关于服装的设计思维………………………………………………………………………………………………… 何智明(1,36)论印象派绘画与日本现代服装设计的共同特质………………………………………………………………………………………………… 赵丁慧(1,40)论悬垂性褶皱在服装造型艺术设计中的应用……………………………………………………………………………………… 赵孟超,许旭兵(1,46)闽南春仔花的传承与开发研究………………………………………………………………………………………………… 吴艺丁(1,51)南通蓝印花布服装设计传承、创新思路………………………………………………………………………………………………… 奚燕锋(1,55)高校高层次人才工作的思考与探索…………………………………………………………………………… 程洁,袁孟红,羌杰明(1,61)基于艺术类研究生特征的基层党支部关怀机制研究…………………………………………………………………… 张金鲜,罗仪华,白雪飞,武海峰(1,64)人文教育视野下英语专业课程体系改革探析………………………………………………………………………………………………… 王栋(1,69)基于语料库的科技英语情态动词研究……………………………………………………………………………………… 何燕,张继东(1,73)行为艺术的符号解读……………………………………………………………………………………… 冯钢,吴佳莹(1,77)开庭审理与径行裁判之间——我国民事二审审理方式的理性反思与重构……………………………………………………………………………………… 张亚琼,杨瑞(2,81)美国研究型大学通识教育理论的历史分析、比较及其启示——以哈佛大学为例………………………………………………………………………………………………… 吴靖(2,88)我国中小企业创新促进立法之完善……………………………………………………………………………………… 陈融,蔡登高(2,93)安徽G县农村地区政府信息公开立法绩效调查……………………………………………………………………………………… 李亮,汪全胜日语汉字表记偏误的研究……………………………………………………………………………………………… 李薇(2,104)聚焦与悬疑——论《拧紧螺丝钉》的叙事技巧……………………………………………………………………………………………… 叶拉美(2,113)古希腊悲剧《俄瑞斯忒亚》的古典悲剧美及其现代性……………………………………………………………………………………………… 刘晶(2,119)浅析《无名的裘德》中淑的女性形象……………………………………………………………………………………………… 俞瑢(2,125)礼服设计中立体裁剪塑型技法之褶裥的运用……………………………………………………………………………………………… 喻琳艳(2,128)江南水乡民间服饰色彩符号在现代家纺设计中的应用…………………………………………………………………………………… 张竞琼,王楠楠(2,135)浮生偏与恨相缠——叶小纨《鸳鸯梦》杂剧探微……………………………………………………………………………………………… 任雅才(2,139)社区善治之路:我国社区NGO的发展逻辑——以社会资本理论为视角…………………………………………………………………………………… 孟宪斌,吴东民增强大学生学习动力的多维度思考及方法……………………………………………………………………………………………… 戴蓉(2,148)认知风格与元认知策略对外语听力和阅读成绩的影响…………………………………………………………………………………… 刘小燕,尚建国(2,152)高校党团联动机制的建设与优化的研究……………………………………………………………………………………………… 李宁蔚(2,157)存款约束、银行治理与经营业绩…………………………………………………………………………………… 敬志勇,厉吉斌(2,163)互联网2.0背景下民意对司法的影响……………………………………………………………………………………………… 王昊(3,169)唐代服饰礼服管理机构与官员设置……………………………………………………………………………………………… 杨汝林(3,174)民间绣花鞋鞋底制作工艺研究…………………………………………………………………………………… 李洵,张竞琼(3,180)诗歌翻译之音乐性…………………………………………………………………………………… 范秀华,戴培兴(3,185)科技英语中次技术词的词义研究…………………………………………………………………………………… 何燕,张继东(3,193)复杂性科学视野下的社会问题研究新思路探究…………………………………………………………………………………… 江海,贺善侃(3,200)国内家纺连锁企业市场调研及探析…………………………………………………………………………………… 毕天逸,杨以雄(3,205)产品预研在手机研发风险管理中的应用…………………………………………………………………………………… 李镇文,郑建国(3,212)冰裂纹在现代建筑装饰中的应用……………………………………………………………………………………………… 杜辰(3,218)英语专业课程网上答疑的会话分析——以“高级时事英语”为例………………………………………………………………………………………………戴锦君(3,224)英语本族语者与中国英语学习者的名词动词化对比研究——基于语料库……………………………………………………………………………………………… 孙增耀(3,230)大学生生涯辅导中的素质教育探析……………………………………………………………………………………………… 叶晓燕(3,234)大学生职业生涯发展教育在高校日常思想政治教育工作中的作用及实施途径………………………………………………………………………… 陈雁,徐玥,胡国英(3,239)主位结构研究新视角——主位结构与经验建构…………………………………………………………………………………… 董晓光,薛鹏(3,242)政府主导、四方互动的农民工工资行业集体协商制度构想……………………………………………………………………………………………… 易重华(4,245)清末变局中的士人焦虑——以《恽毓鼎澄斋日记》为中心……………………………………………………………………………………………… 朱淑君(4,250)公共领域网络化治理的联接模式……………………………………………………………………………………………… 刘国翰(4,256)我国员工离职影响因素的研究综述…………………………………………………………………………………… 许为民,杨阳(4,261)目的决定策略——目的论视角的《关雎》英译本研究……………………………………………………………………………………………… 张曦(4,269)英汉平行文本的对齐方案与设计原则……………………………………………………………………………………………… 李晶洁(4,275)海滨城市入境游客发展战略研究——基于旅游动机的分析………………………………………………………………………… 惠良虹,张亚峰,卢岚(4,283)论高等学校创先争优实践的三个维度…………………………………………………………………………………… 王永林,刘淑慧(4,290)读王维《凉州郊外游望》……………………………………………………………………………………………… 高倩艺(4,294)英语专业教学模式探索的深化——基于师生主体间性的建构…………………………………………………………………………………… 赵彦萍,姬光凯(4,299)高校学生辅导员领导力的影响因素与提升策略研究……………………………………………………………………………………………… 胡国英(4,304)中国传统制器理念在现代家居用品中的运用……………………………………………………………………………………………… 崔齐(4,308)浅析福州饮食文化旅游资源及其发展对策……………………………………………………… 陈梅英,苏真真,钟晓军,郑晓辉,黄云涛(4,312)。
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