陈雯苑

(万力轮胎股份有限公司，广东 广州 510940)

轮胎有限元分析已成为国内外许多轮胎公司开发轮胎新产品不可缺少的工具。借助于有限元分析对轮胎进行模拟分析，在计算机上进行虚拟试验，可获得一些轮胎试验无法得到的信息，令人们深入了解轮胎在正常使用条件下或极端情况下内部的应力、应变、应变能密度、温度等的变化。在未制造出轮胎成品前，帮助设计人员全面了解轮胎使用中的受力、温度、预测轮胎最薄弱的部位、轮胎的操纵安全性、花纹的噪声和排水性能等各方面的信息，指导和改进传统设计方法和经验参数，并结合最优化技术来优化轮胎结构，提高轮胎的综合性能，进一步提出先进的轮胎设计理论，为绿色轮胎和智能轮胎的深入研究提供强有力的帮助。

选取225/45R17这个规格为实例，使用有限元分析软件，考虑了轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性，建立了光面和带有花纹块的半钢子午线轮胎的两个三维有限元分析模型，通过改变气压、速度和摩擦系数等参数，得到了光面轮胎在静态接地的接地印痕，研究了不同气压、载荷、速度和摩擦系数下接地印痕的变化，得到了带有花纹块轮胎的静态接地印痕，并研究了不同载荷下该印痕的变化。

1 有限元分析的基本步骤

（1）建立实际工程问题的计算模型。利用几何、载荷的对称性简化模型，建立原问题的等效模型。如分析轮胎的自由充气过程时，可将模型简化为平面轴对称模型，仅取一半建立相应的几何模型。……