摩托车车轮冲击性能仿真

作     者：喻义远 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：唐倩

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：摩托车车轮 冲击仿真 预紧力 气门孔 静态模型 

摘      要：摩托车车轮是摩托车的关键部分,是最容易在冲击试验中失效的。目前没有一个较好的模型可以用来判断车轮能否通过冲击试验。这个模型需要考虑到斜交轮胎和气门嘴。为了缩短车轮设计周期,有必要在摩托车车轮的抗冲击性能方面开展相关工作。本文主要工作如下:（1）提出了一个用于判断摩托车车轮能否通过单锤冲击试验的有限元模型,该模型包含斜交轮胎模型和气门嘴模型,没有考虑轮胎与轮辋之间的预紧力和气门嘴与气门孔之间的过盈配合,该无预紧力模型与试验结果符合很好。为了分析不考虑这预紧力所带来的影响,提出了一个考虑轮胎与轮辋之间预紧力和气门嘴与气门孔之间过盈配合的有限元模型。（2）对多组不同冲击质量和不同轮胎进行了单锤冲击仿真,对仿真结果采用单自由度系统进行解释,主要解释冲击时间的影响因素。仿真中出现的瞬时最大冲击载荷对车轮的冲击性能起决定性作用,因此一个用于计算瞬时最大冲击载荷的解析模型被提出。根据有轮胎动态仿真模型的计算结果,提出了一个可以再现动态仿真结果的静态模型,该静态模型适用于对同一个车轮进行比较研究。（3）提出了一个用于判断摩托车车轮能否通过双锤冲击试验的有限元模型,并用双自由度系统对仿真结果进行分析。（4）在ISO 8644:2006标准中,摆锤冲击试验的冲击锤质量是和单锤冲击试验的冲击锤质量相同。但是摆锤冲击仿真的结果明显小于单锤冲击,因此摆锤冲击试验的冲击质量被建议为单锤冲击的1.5倍。在这个标准里,轮辋最薄弱部位没有明确指出,因此解决这个问题的一个方案被提出。