Расчетно-экспериментальные методы исследования напряженно-деформированного состояния и циклической долговечности пневмотических шин

• Автор: Соколов, Сергей Леонидович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 264 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Методы исследования напряженно-деформированного состояния, температуры саморазогрева и циклической долговечности резинокордных композитов и пневматических шин
1.1 Конструкции пневматических шин. Нагрузки и отказы в эксплуатации
1.1.1 Анализ видов отказов и ресурса пневматических шин по усталостным разрушениям
1.2 Методы расчета НДС пневматических шин
1.3 Экспериментальные методы исследования НДС пневматических шин
1.4 Исследования температуры саморазогрева пневматических шин.
1.4.1 Упруго-гистерезсные свойства наполненных резин
1.4.2 Экспериментальные и расчетные методы определения температуры саморазогрева пневматических шин
1.5 Циклическая долговечность резин и резинокордных композитов
1.5.1 Критерии циклической долговечности резинокордных композитов
1.6 Расчетные и экспериментальные методы определения циклической долговечности пневматических шин
1.7 Определение динамических нагрузок на шину при движении по дорогам различных типов
1.8 Методы конструирования пневматических шин
2 Разработка моделей многослойной структуры шины, резинокордных слоев и нитей корда для исследования напряженно-деформированного состояния пневматических шин в трехмерной постановке с использованием метода конечных элементов
2.1 Метод конечных элементов
2.1.1 Расчет НДС пневматических шин МКЭ

2.1.2 Расчет НДС осесимметричной задачи действия на шину внутреннего давления
2.1.3 Определение НДС пневматических шин в геометрически нелинейной постановке
2.1.4 Расчет НДС при действии на шину нормальной нагрузки с учетом сил трения в контакте
2.1.5 Моделирование многослойной резинокордной структуры пневматических шин
2.2 Расчетные исследования влияния способа моделирования резинокордных слоев шины на ее НДС
3 Расчетно-экспериментальный метод определения НДС пневматических шин от действия механических нагрузок
3.1 Выбор способов моделирования резинокордных слоев для определения габаритов шины и деформаций ее наружной поверхности
3.2 Выбор способов моделирования резинокордных слоев для определения НДС ее внутренних областей
3.3 Влияние степени детализации структуры шины на НДС ее внутренних областей
4. Расчетно-экспериментальный метод определения контактных напряжений в зоне контакта шины с дорогой
4.1 Влияние способа моделирования рисунка протектора на распределение контактных напряжений
4.2 Влияние способа моделирования армирующих слоев шины на распределение контактных напряжений
5 Расчетно-экспериментальный метод анализа температурных полей и термонапряжений пневматических шин
5.1 Расчет стационарного поля температур пневматических шин
5.2 Расчет нестационарного поля температур пневматических шин

5.3 Расчет потерь на качение
5.4 Расчет термонапряжений в многослойной структуре пневматических шин
6 Исследование циклической долговечности пневматических шин
6.1 Проведение усталостных испытаний и построение кривых усталости для резинокордных композитов
6.1.2 Характер разрушения резинокордных
образцов
6.2 Критерии циклической долговечности резинокордных композитов
6.3 Определение циклической долговечности деталей пневматических шин
6.3.1 Определение циклической долговечности брекера
6.3.1.1 Определение циклической долговечности 2-х-слойного брекера легковых радиальных шин
6.3.1.2 Определение циклической долговечности
многослойного брекера грузовых радиальных шин
6.3.1.3 Определение циклической долговечности плечевой зоны диагональных шин
6.3.2 Определение циклической долговечности надбортовой зоны радиальных шин
6.3.2.1 Определение циклической долговечности
надбортовой зоны однослойных радиальных шин
6.3.2.2 Определение циклической долговечности
надбортовой зоны многослойных радиальных шин
6.3.3 Определение циклической долговечности каркаса
6.3.4 Определение максимальной скорости пневматических шин
6.4 Расчет циклической долговечности зоны кромок брекера легковых шин с учетом динамических нагрузок
7 Повышение циклической долговечности пневматических шин
7.1 Влияние конфигурации профиля шины по пресс-форме на

плоскость и медленное качение по плоскости, при этом замеры осуществляются через определенные промежутки времени.
1 - измерительный стержень; 2 - крестообразный упругий элемент; 3 - упругий элемент для измерения нормальной нагрузки; 4 - тензодатчики; 5 - опорная плита; б - шаровое сочленения; 7 - фланец; 8 - стакан; 9 - разъем; 10 - крепежное кольцо упругого элемента; 11 - крепежное кольцо крестообразного упругого элемента.
Рисунок 1.18 - Общий вид устройства для измерения контактных напряжений
[126].
Существуют методы с большим разрешением (например, аналогичное оборудование фирмы XSensor позволяет проводить замеры контактных напряжений с разрешением 1,15x1,15 мм). Тензометрические плиты ф. Tekscan с разрешением до 1 х 1 мм основаны на методе замера сопротивления между системой перекрещивающихся нитей из углеродных волокон.
Оптический метод исследования контактных напряжений пневматических шин на стеклянном покрытии в отраженном свете изложен в работе [204].