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鸟巢结构式免充气轮胎固有特性分析

向仲兵 安子军

向仲兵, 安子军. 鸟巢结构式免充气轮胎固有特性分析[J]. 机械科学与技术, 2022, 41(6): 948-953. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200466
引用本文: 向仲兵, 安子军. 鸟巢结构式免充气轮胎固有特性分析[J]. 机械科学与技术, 2022, 41(6): 948-953. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200466
XIANG Zhongbing, AN Zijun. Analysis on Inherent Characteristics of Non-pneumatic Tire with Bird's Nest Structure Type[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2022, 41(6): 948-953. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200466
Citation: XIANG Zhongbing, AN Zijun. Analysis on Inherent Characteristics of Non-pneumatic Tire with Bird's Nest Structure Type[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2022, 41(6): 948-953. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200466

鸟巢结构式免充气轮胎固有特性分析

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200466
基金项目: 

秦皇岛燕大现代集成制造技术有限公司资助项目 2017018

详细信息
    作者简介:

    向仲兵(1995-), 硕士研究生, 研究方向为汽车免充气车轮动态特性分析, 1305917153@qq.com

    通讯作者:

    安子军, 教授, 博士生导师, zjan@ysu.edu.cn

  • 中图分类号: TQ336.1;O242.21

Analysis on Inherent Characteristics of Non-pneumatic Tire with Bird's Nest Structure Type

  • 摘要: 基于新型蜂窝结构式免充气轮胎固有频率的计算方法, 研究并推导出鸟巢结构式免充气轮胎鸟巢结构的固有频率计算公式。分析了各结构参数对鸟巢结构固有频率的影响规律, 研究了鸟巢结构式免充气轮胎的固有频率影响因素, 利用ABAQUS有限元仿真分析验证了理论的正确性。利用模态分析方法研究了辐条阵列数对鸟巢结构式免充气轮胎固有频率的影响, 并进行了免充气轮胎受载时的振动频率分析, 对比了充气轮胎受载时的振动频率变化规律。结果表明, 鸟巢结构式免充气轮胎刚度更大, 受载时更具有优势。
  • 图  1  多边形尺寸和方向

    图  2  多个菱形结构示意图

    图  3  θ与固有频率关系

    图  4  t/l与固有频率关系图

    图  5  鸟巢结构式免充气轮胎三维渲染图

    图  6  鸟巢结构阵列结构简图

    图  7  阵列30的分层示意图

    图  8  分层结构并联数与固有频率的关系

    图  9  阵列数与鸟巢结构式免充气轮胎固有频率的关系

    图  10  载荷与鸟巢结构式免充气轮胎振动频率的关系

    表  1  聚氨酯材料主要参数表

    密度/(g·cm-3) 弹性模量/MPa 泊松比
    1.2 24 0.49
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    表  2  不同阵列数的鸟巢结构分层结构的固有频率

    阵列 理论计算值/Hz 仿真计算值/Hz 误差值/%
    20 104.98 104.12 0.82
    30 84.68 85.96 0.6
    40 79.29 77.47 2.29
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    表  3  分层结构理论计算值与鸟巢结构仿真计算值

    阵列数 分层结构理论计算值/Hz 鸟巢结构仿真计算值/Hz 误差值/%
    20 104.98 104.28 0.67
    30 84.68 85.52 1.11
    40 79.29 79.58 -0.36
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    表  4  鸟巢结构与鸟巢结构式免充气轮胎的固有频率

    阵列数 鸟巢结构仿真计算值/Hz 鸟巢结构式免充气轮胎仿真计算值/Hz
    20 104.28 74.51
    30 85.52 67.89
    40 79.58 63.48
    下载: 导出CSV

    表  5  鸟巢结构式免充气轮胎前6阶模态

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  • 收稿日期:  2020-09-08
  • 刊出日期:  2022-06-25

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