重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (7): 59-70.

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新型蝙蝠型负泊松比微结构非充气轮胎设计

赵 颖,周科名,杜卓栋,贾正阳,郝纪波,胡兴军   

  1. 1.西南大学工程技术学院,重庆 400715;2.西南大学蚕桑纺织与生物质科学学院,重庆 400715;3.吉林大学汽车工程学院,长春 130025
  • 发布日期:2024-08-13
  • 作者简介:赵颖,女,博士,副教授,主要从事微结构与超材料设计及汽车轻量化技术研究,E-mail:18166893680@163.com。

  • Published:2024-08-13

摘要: 为解决传统充气轮胎易爆胎、易刺破等问题,提出 种新型蝙蝠形微结构(bat-shaped cellular structure,BSCS)非充气轮胎。首先,推导了BSCS微元胞的相对密度、单位质量吸能和峰值力的理论力学模型,并开展准静态压缩试验验证了力学模型和有限元仿真模型的准确性。然后,建立了BSCS非充气轮胎有限元模型,并利用准静态压缩试验验证了轮胎有限元模型的准确性。最后,对非充气轮胎开展接地性能、三向刚度、模态分析、侧偏特性和稳态滚动的仿真分析,其中径向刚度为151.37 N/mm、侧向刚度为281.88 N/mm、纵向刚度为686.05 N/mm。仿真结果表明,所提出的BSCS非充气轮胎具有优异的力学承载性和可靠性,为非充气轮胎的设计提供了新的思路。

关键词: 负泊松比微结构;非充气轮胎;力学性能;优化设计;仿真分析

中图分类号: 

  • U463.34