子午線航空輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能仿真研究.pdf

1、近年來隨著子午線航空輪胎在航空運輸業(yè)中使用的需求越來越廣泛，研究者對子午線航空輪胎的開發(fā)與研究也越來越重視，其中利用相應(yīng)的CAD/CAE軟件進行一定的研究分析還有較大的發(fā)展空間。本課題以提高航空輪胎使用性能為出發(fā)點，研究設(shè)計了不同結(jié)構(gòu)和不同材料分布的子午線航空輪胎，以軍用子午線航空輪胎535-250R6型號為研究對象，運用仿真分析軟件ABAQUS分別對三維非線性航空輪胎模型進行裝配充氣及落地沖擊的靜動態(tài)仿真模擬，通過提取數(shù)據(jù)并進行結(jié)果比

2、較，可明顯得出新結(jié)構(gòu)子午線航空輪胎具有優(yōu)異的使用性能。具體工作如下:
　　 1、本文運用有限元分析軟件ABAQUS建立軸對稱幾何模型和三維非線性模型，采用rebar單元表征航空輪胎骨架材料的特性，采用適合于模擬不可壓縮材料的雜交單元表征橡膠基體的材料非線性特征，對航空輪胎采用靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的分析方法進行計算。
　　 2、設(shè)計一種具有水滴形碳纖維復(fù)合材料胎圈芯的子午線航空輪胎，然后用軟件ABAQUS對其進行靜動態(tài)模擬分析

3、，結(jié)果表明水滴形碳纖維復(fù)合材料胎圈芯子午線航空輪胎產(chǎn)生的最大接觸應(yīng)力值降低54.5％，降低應(yīng)力集中現(xiàn)象，減少最大接觸應(yīng)力值;其胎體簾線所受的最大等效應(yīng)力降低67.3％，提高航空輪胎胎體簾線的耐用性能;發(fā)明設(shè)計了水滴形碳纖維胎圈芯的主要成型裝置，包括成型模具和模具裝卡裝置的設(shè)計，其中模具可以隨著裝卡裝置進行轉(zhuǎn)動，達(dá)到連續(xù)纏繞碳纖維復(fù)合材料直至形成水滴形碳纖維胎圈芯的目的。
　　 3、運用分析軟件ABAQUS對三種不同胎體簾線延伸反

4、包長度的子午線航空輪胎進行沖擊地面仿真分析，結(jié)果對比表明采用全反包胎體簾線結(jié)構(gòu)的子午線航空輪胎軸向位移最小，可降低航空輪胎胎側(cè)部位橡膠鼓起等破壞形式;且其帶束層在周向中間區(qū)域受到的應(yīng)變及外力相對較小，等效應(yīng)力分布相對均勻，可減輕航空輪胎帶束層應(yīng)力集中現(xiàn)象，防止帶束層發(fā)生相應(yīng)的破壞，延長航空輪胎骨架材料的使用壽命。
　　 4、提出發(fā)明了雙剛?cè)Y(jié)構(gòu)子午線航空輪胎，運用ABAQUS軟件對其落地瞬間進行動態(tài)分析，將模擬結(jié)果與普通航空輪胎