蒋丰璘

（双钱集团上海轮胎研究所有限公司，上海 200245）

胎面花纹是轮胎的重要参数之一，它对轮胎的行驶性能和使用寿命有直接的影响。由于轮胎花纹的复杂性，传统的轮胎三维有限元分析都对轮胎模型做了简化，或完全忽略了胎面花纹，或仅有周向花纹沟[1]。然而，这种简化模型会使某些主要性能的计算结果与实际情况存在较大差距，特别是那些与花纹相关的性能[2]。因此，为了对轮胎的性能进行更真实有效的研究，有必要发展和完善带复杂花纹轮胎的有限元分析技术。

有限元分析建模本身就是一种数值近似手段，在对带复杂花纹的轮胎进行建模时，对于这种曲面形式的网格划分本身就是有限元分析的难点。以往在处理复杂花纹网格划分的问题时，为了方便往往将其自动划分为四面体网格，然而对于三维非线性有限元分析来说，高质量六面体网格与四面体网格相比能够有效提高计算的收敛性以及精度，因此如何实现复杂花纹的六面体网格的有限元划分成为花纹实体建模中比较棘手的 问题。

本工作以子午线轮胎11R22.5为例，考虑轮胎变形的几何非线性、材料非线性以及轮胎与地面、轮胎与轮辋的大变形非线性接触等，并考虑复杂胎面花纹，利用ABAQUS软件建立轮胎与地面接触的三维有限元模型，对带复杂胎面花纹的子午线轮胎进行了静负荷工况、稳态滚动工况和侧偏工况的模拟，并从骨架材料受力、接地特性和侧偏特性等方面与光面轮胎进行对比，以期为轮胎设计提供参考。……