ИСТИНА

Диссертационная работа посвящена построению модели резинокорда, а также решению контактных задач о стационарном и нестационарном качении шины. В работе рассмотрены и проанализированы на предмет соответствия опытным данным приближенные методики определения модулей резинокорда в плоскости слоя и поперечном к слою направлении. Были проведены несколько серий экспериментов, в которых: 1. Определялась зависимость эффективного продольного модуля Юнга двухслойного образца от кордного угла. Установлено приемлемое совпадение результатов экспериментов с результатами вычислений. Разработана экспериментально-расчетная методика определения модуля Юнга обрезиненного корда, основанная лишь на опытах на одноосное растяжение плоских образцов с разными кордными углами. 2. Измерен поперечный модуль Юнга резинокорда на сжатие. Установлено более чем двукратное расхождение между опытными данными и значениями поперечного модуля, рассчитанными по методикам, применяемым в инженерной практике. 3. Измерена изгибная жесткость резинокордной пластины. На основании опытных данных проанализирована адекватность модели эффективного слоя. Из результатов экспериментов сделан вывод о невозможности выбора толщины слоя таким образом, чтобы одновременно смоделировать поперечный модуль на сжатие и изгибную и продольную жесткости. Поэтому для моделирования резинокорда предложен оболочечно-трехмерный конечный элемент, в котором входными параметрами являются продольные, изгибные и поперечные жесткости, задаваемые независимо. Осуществлена постановка краевой задачи о катящемся по твердой дороге колесе. Использован полностью Лагранжев подход и трехмерные конечные элементы. Для задания условий в области контакта шины с плоскостью был применен закон Кулона. Была использована подвижная система координат, связанная с колесом. Приращения относительных скорости и ускорения выражались по формулам Ньюмарка. Как пример задачи нестационарного качения рассмотрен наезд на гладкое препятствие цилиндрической или сферической формы. Начальная конфигурация определялась из решения задачи о стационарном качении. Были проведены вычислительные тесты с целью оценить влияние на эффективность алгоритма решения и на распределение контактных усилий таких параметров, как скорость вращения, коэффициент трения и некоторых других. Полученные в работе результаты могут быть использованы для совершенствования методов расчета шин. Научная новизна результатов заключается в том, что построена и экспериментально обоснована конечно-элементная модель резинокорда. Также разработана методика численного решения контактных задач о шине для случаев стационарного и нестационарного качения.