张陈曦 赵又群 冯世林 郑 鑫 徐 瀚

南京航空航天大学能源与动力学院，南京，210016

0 引言

轮胎的径向刚度特性是轮胎性能的一项重要评价指标，反映了轮胎所能承受负荷的能力。轮胎径向刚度会影响其受载荷后的变形情况，还会影响其行驶阻力与乘坐舒适性。因有别于普通充气轮胎气压支撑的特点，且市场上不同厂商的免充气轮胎在结构上也不同，故需对特定的免充气轮胎刚度特性进行研究。王强等[1]利用曲梁理论建立弹性封闭圆环曲梁模型，对免充气轮胎刚度进行了分析。FORD等[2]利用声学方法测量了轮辋的径向弯曲刚度和横向扭转刚度。VU等[3]利用任意Lagrangian Eulerian法建立环状可变形固体的计算公式，并将该公式应用在新的简化轮胎振动模型中。ROMANO等[4]提出了非充气轮胎的环形模型，由曲线的Timoshenko梁和Hamilton变分原理导出了轮胎的运动方程。

目前，市面上的免充气轮胎多使用合成橡胶材料作为其力学结构支撑，弹塑性较好，利于车辆的平顺行驶[5]，但径向刚度普遍不高。在面临重载、高冲击的工作环境(如重型卡车的工作和高空抛掷运输工具)时，多数情况下充气、免充气轮胎变形严重甚至损毁。针对重载、高冲击问题，本课题组发明了一种利用伪刚体和輮轮组合结构的伪刚性免充气轮胎[6]。所谓的伪刚体，是一种柔顺结构，可利用其柔性变形获得所需的运动，特点是用较少零件可完成复杂运动，减小质量、经济成本，在仿生、机器人领域用途广泛，近年来对伪刚体的研究方兴未艾。……