صنعت لاستیک ایران

صنعت لاستیک ایران

شبیه سازی عددی سایش تایر خودرو سرپیچ جاده به روش اجزا محدود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناس ارشد مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشیار دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران
10.22034/irm.2026.524501.1317
چکیده
از گذشته، تایر به عنوان یکی اجزای اولیه خودرو , مورد توجه طراحان صنعت خودروسازی بوده است. پاسخ مکانیکی تایر در رفتار کل خودرو اثرگذار می باشد. از همین رو بررسی عملکرد و دوام آن از جمله موضوعات در حوزه تایر بوده است. با ورود کامپیوتر و نرم‌افزارهای المان محدود عرصه‌ی جدیدی در تحقیق و پژوهش تایر ایجاد شد. توسعه روش المان محدود این امکان را فراهم آورد تا با دقت بالاتری به بهینه‌سازی این جز موثر خودرو پرداخته شود از آسیب‌هایی که به تایر وارد می‌شود از دست دادن آج است. سایش آج موجب از دست رفتن کیفیت تماس با جاده می‌شود و همین موضوع تعیین‌کننده عمر تایر است .در این مطالعه، سایش تایر برای یک وسیله نقلیه در حال پیچش به صورت سه‌بعدی شبیه‌سازی شده است. برای این منظور، یک مدل المان محدود در نرم‌افزار تجاری ABAQUS توسعه داده شده است. فرآیند سایش با استفاده از قضیه سایش خطی و با نوشتن یک زیرروال مدل‌سازی شده است. از تکنیک شبکه تطبیقی برای شبکه‌بندی مجدد در ناحیه تماس تایر و جاده استفاده شده است. از تکنیک انتقال حالت پایدار برای شبیه‌سازی حرکت بلندمدت استفاده شده است که به طور قابل توجهی هزینه زمانی را کاهش می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد که در پیچش خودرو، سایش تایر به یک طرف پیشروی می‌کند. علاوه بر این در سرعت خطی m/s 8 ، سایش تایر سرپیچ در مقایسه با سایش تایر برای حرکت مستقیم خودرو به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. پیشانی تایر در ناحیه تماس و داخل دایره پیچش جاده است. پیشانی تایر با توجه به افزایش فشار و رابطه Archard ، سایش بیشتری نسبت به سایر نقاط تحمل می کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

 احمدی، ع., مسیح طهرانی، م., ابراهیمی‌نژاد رفسنجانی، س., & سلمان. (۲۰۲۱). بررسی فرایند سایش تایر خودروهای سنگین و خارج جاده‌ای. صنعت لاستیک ایران، ۲۵(۱۰۲) , ۳۷-۴۸.
Park, S., Yoo, W., Cho, J., & Kang, B. (2007). Pressure-sensing pad test and computer simulation for the pressure distribution on the contact patch of a tyre. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 221(1), 25-31.
van der Veen, J. (2007). An Analytical Approach to Dynamic Irregular Tyre Wear (Doctoral dissertation, Eindhoven University of Technology, Department Mechanical Engineering).
Heinrich, G., & Klüppel, M. (2008). Rubber friction, tread deformation and tire traction. Wear, 265(7-8), 1052-1060.
Heißing, B., & Ersoy, M. (Eds.). (2010). Chassis handbook: fundamentals, driving dynamics, components, mechatronics, perspectives. Springer Science & Business Media...
Cho, J. R., Choi, J. H., & Kim, Y. S. (2011). Abrasive wear amount estimate for 3D patterned tire utilizing frictional dynamic rolling analysis. Tribology International, 44(7-8), 850-858.
Chang, J., Chenyuan, H., & Xiaoxiong, J. (2011). FE simulation of tire wear with complicated tread pattern. Procedia Engineering, 15, 5015-5019.
Liang, C., Wang, G., An, D., & Ma, Y. (2013). Tread wear and footprint geometrical characters of truck bus radial tires. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 26(3), 506-511.
Huang, H., Chiu, Y., Wang, C., & Jin, X. (2015). Three-dimensional global pattern prediction for tyre tread wear. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of automobile engineering, 229(2), 197-213.
Salminen, H. (2014). Parametrizing tyre wear using a brush tyre model.
Zuo, S. G., Ni, T. X., Wu, X. D., Wu, K., & Yang, X. W. (2014). Prediction procedure for wear distribution of transient rolling tire. International Journal of Automotive Technology, 15(3), 505-515.
Zhang, S., Liu, Y., Zhou, H., Zhang, W., Chen, Y., & Zhu, H. (2023). Analysis of the effect of wear on tire cornering characteristics based on grounding characteristics. World Electric Vehicle Journal, 14(7), 166.
Lu, L., Lu, D., Wu, H., Li, L., Wang, W., & Lyu, M. (2022). Research and modeling of tire cornering characteristics considering tread wear based on UniTire model. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 236(6), 1155-1169...
Bedi, V. K., Rana, K., Mahata, P., Ghosh, P., & Mukhopadhyay, R. (2024). A predictive approach to estimate tyre wear characteristics. SAE International Journal of Advances and Current Practices in Mobility 348176, 6(6), 2739-2747.
Licher, J., Schmerwitz, F., Soleimani, M., & Junker, P. (2023). Experimental investigation of the tire wear process using camera-assisted observation assessed by numerical modeling. Tribology International, 189, 108918.
Smith, M. (2009). ABAQUS/standard user's manual, version 6.9       
 
                                                          

  • تاریخ دریافت 28 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 26 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 18 مرداد 1404