Диссертация (Разработка метода расчета сопротивления качению и теплообразования в массивных шинах при стационарных режимах движения), страница 22

Зависимость основных расчетных характеристик массивной шины от геометрических параметровИз приведенных графиков видно, что при увеличении параметра 0 от50 мм до 200 мм удается существенно снизить силу сопротивления качениюи температуру саморазогрева резинового массива. Дальнейший рост этого параметра приводит к преимущественному снижению касательного напряженияна поверхности приклейки резинового массива к ободу. Увеличение параметра напротив приводит к росту всех изучаемых характеристик за исключением153касательного напряжения.5.5 Выводы по пятой главе1.

Предложен способ определения силы сопротивления качению через мощность рассеиваемой в резине энергии.2. Проведено сопоставление решения задачи статического обжатия шины наплоскую опорную поверхность с результатами экспериментов, представленными в главе 3. Для расчетного случая отсутствия относительного проскальзывания контактирующих точек поверхности шины и плоскости в осевом направлении шины получено полное соответствие результатов расчетаи эксперимента.

Расчетным путем показано, что всплески контактных давлений, возникающие вблизи кромок беговой дорожки шины, связаны с наличием значительных сил трения, действующих в осевом направлении.3. Для «холодной» массивной шины получено близкое соответствие значенийсилы сопротивления качению, найденных теоретически и экспериментально. Расчетным путем показано, что сила сопротивления качению, возникающая при качении шины по плоской опорной поверхности, меньше силысопротивления при качении по барабану.4.

Получено хорошее соответствие между экспериментальными и теоретическими максимальными температурами, найденными вблизи центра тяжестиокружного сечения шины.154ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ1. Экспериментальным путем определены значения удельной рассеянной энергии и относительного гистерезиса шинной резины 4Э-1386 при циклическом нагружении с различными частотами и амплитудами. Установлено,что удельная рассеянная энергия в резине практически не зависит от частоты нагружения в диапазоне частот от 1 до 20 Гц.2. Разработан метод определения значений параметров модели БергстремаБойс вязкоупругого поведения резины при циклическом деформировании.С помощью предложенного метода обработаны результаты испытаний образцов резины на циклическое пульсационное сжатие.

Путем сравнения результатов математического моделирования и экспериментов показано, чторасхождения в размахах деформаций и рассеянной энергии за один циклнагружения не превосходят 10% при разных режимах нагружения.3. Разработан метод решения вязкоупругой контактной задачи стационарногокачения массивной шины, приводящий к последовательному решению рядаупругих задач с симметричной матрицей жесткости. Вязкоупругие соотношения Бергстрема-Бойс проинтегрированы вдоль путей «тока» материаламетодом Рунге-Кутта четвертого порядка точности. Использована гипотеза об укороченной памяти материала, позволившая исключить из расчета области резинового массива, значительно удаленные от зоны контакта,и проводить расчет на не замкнутой в окружном направлении конечноэлементной сетке.4.

Создан комплекс программ расчета характеристик сопротивления качениюи теплообразования в массивных шинах при свободном стационарном качении.5. Выполнена верификация предложенного метода расчета характеристик сопротивления качению и теплообразования на массивной шине типоразмера630 × 170. Проведено сопоставление теоретических и экспериментальныхзначений силы сопротивления качению и температуры саморазогрева шины при различных режимах обкатки на барабанном стенде, а также контактных давлений при статическом обжатии на плоскость.1556. Выполнен анализ влияния геометрических параметров массивной шинына основные характеристики: силу сопротивления качению, максимальнуютемпературу саморазогрева резинового массива, максимальные касательные напряжения на поверхности приклейки резины к ободу шины, жесткость.156СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.

Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельков Г. М. Численные методы . 7е изд.. Москва : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. 636 с.. (Классическийуниверситетский учебник).2. Белкин А. Е., Одинцов О. А. Численное решение геометрически нелинейной задачи контакта автомобильной шины с твердой опорной поверхностью // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2007. Т. 1. С. 20—34. (Машиностроение).3.

Бидерман В. Л. Вопросы расчета резиновых деталей // Расчеты на прочность .Т. 3. Москва : Машгиз, 1958. С. 40—87.4. Бленд Д. Р. Теория линейной вязко-упругости . Москва : Мир, 1965. 200 с.5. Вольтерра В. Теория функционалов, интегральных и интегро-дифференциальных уравнений .

Москва : Наука, 1982. 300 с.6. Гоман А. М. Разработка методов расчета обрезиненных валов и катков:дис. . . . канд. тех. наук / Гоман А. М.. М., 1971. 118 с.7. Дой М., Эдвардс С. Динамическая теория полимеров . Москва : Мир, 1998.440 с.8. Изготовление массивных шин методом литьевого прессования / А. А.Вольнов [и др.] // Массивные шины. Расчет, конструирование, технология, испытания .Т.

26. Москва : ЦНИИТЭнефтехим, 1990. С. 37—41.9. Исследование объемного и плоского напряженного состояния модели массивной шины методом «замораживания» / И. В. Веселов [и др.] // Массивные шины. Расчет, конструирование, технология, испытания .Т. 26.Москва : ЦНИИТЭнефтехим, 1990. С. 88—103.10. Исследование распределения температур в массиве шины / А.

Н. Жеребцов [и др.] // Массивные шины. Расчет, конструирование, технология,испытания .Т. 26. Москва : ЦНИИТЭнефтехим, 1990. С. 41—52.11. Лурье А. И. Пространственные задачи теории упругости . ГТТИ, 1955.491 с.15712. Мартьянова Г. В. Исследование деформированного и теплового состояния массивных шин: дис. . . . канд. тех. наук / Мартьянова Г.

В.. М., 1974.167 с.13. Метод прикладной вязкоупругости / А. А. Адамов [и др.]. Екатеринбург :ИМСС УрО РАН, 2003. 411 с.14. Петрушов В. А. Автомобили и автопоезда. Новые технологии исследования сопротивлений качения и воздуха . Москва : Торус Пресс, 2008.

352 с.15. Присс Л. Физика упругости резины . Москва : Научно-технический центр«НИИШП», 2010. 365 с.16. Расчеты на прочность в машиностроении: Некоторые задачи прикладнойтеории упругости. Расчеты за пределами упругости. Расчеты на ползучесть .Т. 2 / С. Д. Пономарев [и др.] ; под ред. С. Д. Пономарева. Москва :МАШГИЗ, 1958. 974 с.17. Решение вариационными методами пространственных контактных задачкачения с проскальзыванием и сцеплением / Р. В. Гольдштейн [и др.] //Успехи механики.

1982. Т. 5, № 3. С. 61—102.18. Решение пространственных контактных задач качения с проскальзыванием и сцеплением вариационным методом / Р. В. Гольдштейн [и др.] ;Институт прикладной механики АН СССР им. М.В. Келдыша. Москва,1979. 66 с. . Препринт №134.19. Ржаницын А. Р. Некоторые вопросы механики систем, деформирующихся во времени . Москва – Ленинград : Государственное издательство техникотеоретической литературы, 1949. 252 с.20. Савосин В.

С., Бограчев М. Л. Массивные шины (конструкция, изготовление, эксплуатация) . Москва : Химия, 1981. 112 с.21. Свистков А. Л. Дифференциальные определяющие уравнения сред, работающих в условиях конечных деформаций // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика.2005. № 13. С. 84—92.22. Свистков А. Л., Лауке Б.

Дифференциальные определяющие уравнениянесжимаемых сред при конечных деформациях // Прикладная механикаи техническая физика. 2009. Т. 50, № 3. С. 158—170.15823. Семенов В. К., Белкин А. Е. Математическая модель вязкоупругого поведения резины при циклическом нагружении // Известия высших учебныхзаведений. Машиностроение.

2014. Т. 647, № 2. С. 46—51.24. Семенов В. К., Белкин А. Е. Экспериментальное исследование гистерезисных свойств протекторных резин в условиях циклического нагружения, характерного для автомобильных шин // Известия высших учебныхзаведений. Машиностроение. 2013. № 2. С. 9—14.25. Семенов В. К., Белкин А. Е., Веселов И. В. Экспериментальное исследование контакта, сопротивления качению и саморазогрева массивной шиныпри обкатке на барабанном стенде // Инженерный вестник. Машиностроение. 2014.

№ 12. С. 151—160.26. Солодько В. Н., Свистков А. Л., Пелевин А. Г. Численное моделированиевязкоупругого поведения наполненных вулканизатов // Вычислительнаямеханика сплошных сред. 2014. Т. 7, № 2. С. 115—121.27. Спектор А. А. Вариационный метод исследования контактных задач спроскальзыванием и сцеплением // ДАН СССР. 1977.

Т. 236, вып. 1.С. 39—42.28. Третьяков О. Б., Контанистов М. П., Майоров Г. П. Стационарное тепловое состояние опорного катка гусеничной машины // Массивные шины.Расчет, конструирование, технология, испытания .Т. 26. Москва : ЦНИИТЭнефтехим, 1990. С. 52—64.29. Федоренко Р. П. Метод численного решения пространственных контактных задач качения с проскальзыванием и сцеплением / Институт прикладной механики АН СССР им.

М.В. Келдыша. Москва, 1979. 33 с. .Препринт №158.30. Шершнев А. А., Михайлов Э. Б. Погрешности замера температуры двухслойных тел низкой теплопроводности игольчатой термопарой // Каучуки резина. 1972. № 8. С. 39—42.31. Экспериментальное определение напряжений и деформаций в модели массивной шины / Е. В. Воробьев [и др.] // Массивные шины.