王 惠_HyperMesh在子午线轮胎三维非线性有限元分析的应用.pdf

Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集



HyperMesh在子午线轮胎三维非线性
有限元分析中的应用
王惠丁峻宏韩轩
























上海超级计算中心
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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集
HyperMesh 在子午线轮胎三维非线性
有限元分析中的应用
HyperMesh Application in Radial Tire 3D
Non-Linear Finite Element Analysis

王惠丁峻宏韩轩
(上海超级计算中心上海 201203)



摘要:在HyperMesh中建立子午线轮胎的三维非线性有限元模型,用ABAQUS软件的非线性
分析技术对子午线轮胎进行了有限元分析。考虑了轮胎的几何非线性,材料非线性,橡
胶-帘线等复合材料的各向异性以及轮胎与地面的接触非线性,,给出了轮胎与地面接触过
程中轮胎的变形情况,接触区域形状以及带束层应力分布情况。对子午线轮胎的设计和改
进具有一定的指导意义。
关键字:HyperMesh,子午线轮胎,非线性,有限元分析

Abstract: A 3D non-linear finite element model of radial tire with contact with pavement
is established using HyperMesh, radial tire’s finite element analysis is carried out using
ABAQUS. With considerations of tire’s geometry non-linearity, material non-linearity,
anisotropy of rubber-posite material and nonlinear contact of tire-pavement,
deformation of the tire and tire belt layer’s effective stress are calculated and contact
region contour are also described which gives helpful reference to radial tire structural
design and improvement.
Key word: HyperMesh, radial tire, non-linear, finite element analysis

1 引言
轮胎是汽车和路面间传递力和力矩作用的唯一部件,具有优良的变形恢复能力和地面贴
附能力,可以分散汽车对路面的压应力,降低汽车运动的能量损失,缓和行驶冲击,改善载荷
条件等。轮胎的力学特征在在车辆动力学特性的研究中具有极其重要的地位。
随着轮胎力学和计算机技术的发展,有限元分析方法已经广泛应用于轮胎研究和设计