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航空轮胎是飞机载荷的重要部件,其力学性能直接影响飞机的缓冲性能。由于轮胎几何结构的复杂性、材料的多样性以及受力的复杂性,使得用数学公式对其进行全面而有效的数学分析是非常困难的,许多航空轮胎设计工作仍然依靠经验或半经验来完成。航空轮胎制造工程迫切需要一套完整而有效的分析模拟技术来指导以提高轮胎的使用性能并降低生产成本。 伴随着飞速发展的计算机技术和有限元分析模拟技术,轮胎结构力学性能的设计和分析在各个方面普遍应用有限元分析技术,并且减少或替代部分轮胎试验,提高了轮胎结构设计的水平与效率,借助 ABAQUS强大的非线性处理功能,使轮胎的模型得以有效建立和模拟。 本课题着眼于提高航空轮胎使用性能,以34×10.75-16航空轮胎为研究对象,建立该轮胎有限元分析物理模型并模拟其静负荷性能试验。在建模过程中对有限元理论的原理和有限元软件进行了必要的准备,为了得到轮胎的各部分材料的力学性能参数对各部分材料进行试验,并以Yeoh模型方程为材料本构方程、以CGAX4H和CGAX3H超弹性单元模拟橡胶的超弹性特性,以rebar单元模拟橡胶-帘线复合材料,并考虑轮胎大变形的几何非线性、轮胎材料的非线性和轮胎与路面接触非线性等因素等。 研究发现,本文对所研究的轮胎在其进行静负荷作用工况下的模拟分析与在试验机上进行的静负荷试验所得数据基本一致,对轮胎与路面之间的接触应力以及应变分布规律基本相符,可以说明本文所建立的模型有其合理性,从而可以为此类轮胎结构设计及轮胎性能的评价提供理论参考依据。