子午线轮胎胎面花纹磨耗的数值模拟

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由于充气轮胎几何、材料、接触非线性的复杂性,通过ABAQUS软件的用户子程序UMESHMOTION对11.00R20充气轮胎的磨耗过程进行仿真分析,并用MATLAB编写了Archard磨耗模型计算程序来验证子程序在复杂充气轮胎中的计算准确性。结果表明,11.00R20充气轮胎在其标准工况下行驶1.0×10~4 km后最大磨耗深度为1.12 mm,根据轮胎磨耗标识换算其行驶里程为1.08×10~5 km,与轮胎磨耗实际道路测试结果接近。充气轮胎在磨耗后花纹高度降低,接地区域接触压力减小且分布趋于平均,随着行驶里程的增加,单位时间内磨耗深度逐渐减小并趋于稳定。通过轮胎工况对轮胎磨耗深度的影响分析表明,随着滚动速度与垂直载荷的增大,胎面的磨耗深度增加,而轮胎气压过高或过低都会加剧胎面的不均匀磨耗,导致局部过度磨损,影响轮胎行驶里程。
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