预驱动航空轮胎的应力分析与耐磨性能研究

【类型】学位论文

【作者】王晓杰 

【关键词】 预驱动机构 航空轮胎 磨损 带束层 胎体层

【摘要】航空轮胎在着陆时保持静止状态,而飞机的着陆时速一般都在200公里/小时以上,巨大的速度差导致轮胎在接地的瞬间需要承受相当高的负荷和剧烈的磨损,轮胎受到不同程度的损耗,降低它的使用寿命。但如果能够让轮胎在飞机着陆前也开始转动,就可以缩小轮胎着地时与地面的速度差,减小轮胎的胎面磨损和内部受压。为了达到上述目的,本文设计了一款具有能量回收系统的预驱动机构,通过该机构使轮胎获得一定的速度。论文还使用ABAQUS有限元软件对上述理论进行分析,论证提高轮胎着陆速度是否可以提高轮胎的使用寿命。本文对轮胎进行了二维到三维的分析,模拟了以不同速度差降落的轮胎与地面之间的接地印痕、磨损量、下沉量、接地面积、滚动半径等有何不同。本文的主要研究内容如下：1.设计了一款具有能量回收系统的预驱动机构。当飞机降落时,该机构可以驱动处于静止状态的航空轮胎,使其空中转动获得一定的速度。此外,该机构还可以将航空飞机在刹车时的动能回收到蓄电池中,供下次降落时驱动轮胎转动。2.建立了二维轮胎模型。考虑了轮胎的结构和力学性能,对轮胎的复杂结构进行了简化,使用Yeoh模型来模拟轮胎的橡胶本构模型,仿真出轮胎充气的过程。3.建立三维轮胎模型。使用INP文件和SYMMETRIC MODEL GENERATION、SYMMETRIC RESULTS TRANSFER命令生成轮胎三维模型和路面模型,分析航空轮胎在受到不同静载负荷时胎面和帘线端部的受力状况。4.分析三维轮胎模型的滚动。使用STEADY STATE TRANSPORT命令仿真轮胎的滚动,编写子程序UMOTION转换轮胎转动时速度与角速度之间的关系,得出在不同速度差下与地面接触的轮胎的受力状态,并相互对比,得出结论。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京化工大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】张有忱

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