橡胶帘线实验

实验一橡胶材料属性测量实验1）实验目的橡胶是典型的超弹性材料，应力-应变为非线性关系。由此ABAQUS应用应变势能而非杨氏模量和泊松比来描述超弹性材料的应力-应变关系。定义橡胶材料的一种方法就是向ABAQUS提供试验数据，由ABAQUS选择不同橡胶材料本构模型拟合得到橡胶材料的参数，最后选取精度和稳定性较好的本构模型。熟悉橡胶材料拉伸试验的操作流程。2）实验条件材料、设备：裁取轮胎不同部位75mmx4mm的标准哑铃型橡胶试样、电子拉伸试验机3）实验方法定伸循环放置后扯断测验方法定伸循环放置后扯断测验方法过程:取一组橡胶试片，测量并记录试片厚度，装载到电子拉伸试验机，拉伸至预置定伸长度，卸载，记录应力-应变时间历程;然后再加载至原预置定伸长度，如此反复，直到两次循环的加载曲线不再出现变化，即循环加卸载曲线稳定后，取下胶片放置1小时后进行扯断。胶片放置1小时，是为了消除橡胶材料存在的马林斯效应。4）实验数据得到各橡胶材料的应力-应变曲线，不同试样取不同的点记录应力-应变数据，进而将数据输入ABAQUS软件，拟合得到所选本构模型的材料参数。表1各部位橡胶材料试验的应力-应变数据\材料名称应力应变^数据点1数据点2数据点3数据点4数据点5数据点6数据点7数据点8带束层胶应力Mpa应变胎面胶应力应变胎侧胶・・・・・・胎体层胶三角胶（上、下二角）钢丝隔离胶子口增强胶

实验二钢丝帘线材料属性测量实验1）实验目的轮胎的带束层、胎体层和加强层都是帘线橡胶复合材料，属典型的非线性各向异性材料。拟采用Rebar模型模拟此复合材料，需定义钢丝帘线的材料参数。钢丝连线虽然是钢材料，但不能简单地等同于钢，不同结构的钢丝帘线，其应力-应变行为各不相同，故采用拉伸实验测定不同结构钢丝帘线的弹性模量。熟悉钢丝帘线材料拉伸试验的操作流程。2）实验条件器材、设备：4种不同型号的钢丝帘线、电子拉伸试验机。3）实验方法安装钢丝帘线到拉伸试验机上，并安装引伸仪。2.在循环拉伸拉力幅值范围（此幅值为最小破断力的30%）内进行三个加卸载循环，如果三次加卸载曲线的重复性好，就认为该试件的引伸仪安装正常。3.进行正式拉伸试验，并记录正式拉伸破断试验数据。4）实验数据获取11.00R20全钢载重子午线轮胎钢丝帘线材料参数。表2不同规格钢丝帘线结构特性参数属性胎体帘布层0°带束层带束层3#钢丝包布带束层1#、2#钢丝帘线

规格3+9+15X0.22+0.15普通结构3X7X0.20HE5X0.30HI钢丝帘线

规格3+9+15X0.22+0.15普通结构3X7X0.20HE5X0.30HI3+9X0.22+0.15高伸长结构高强度结构普通结构密度根.10-1cm最小破断力/N48454260应力-应变曲线图弹性模量Mpa泊松比实验三轮胎轮辋接触压力测量试验1）实验目的轮胎-轮辋着合界面接触压力的大小决定了轮胎与轮辋是否匹配，I-Scan系统可以记录并在各种动态条件下的接触压力谱图。获取充气静载状态下胎唇内侧接触压力的值，提供进行轮胎和轮辋FEA模型验证所需的资料；各种工况下，包括：侧倾、滑行、制动和转向时的接触压力分布情况；车辆超载时，轮胎自由滚动情况下此接触压力的分布情况；轮胎漏气状态下，气压不足的接触压力分布情况。掌握I-Scan压力量测系统在轮胎-轮辋间接触压力测量上的具体应用过程。熟悉针对轮胎静态和动态的各种工况在试验台上具体的实现方式和方法、过程。2）实验条件试验设备：11.00R20轮胎一条、一整套美国Tekscan公司生产的I-Scan压力量测系统试验场所：室内实验室图1I-Scan压力量测系统3）实验方法（a.I-Scan测量系统的具体工况操作，不清楚;b.试验台上如何实现各工况也不清楚）遵循国家标准要求，针对轮胎不同工况施加不同载荷。记录不同工况不同变量下的轮胎-轮辋接触压力谱图。

4）实验数据获取轮胎轮辋间接触压力静态和动态条件下的接触压力谱图，如下图所示:图2拟获取轮胎-轮辋接触压力谱图表3轮胎-轮辋静动态接触压力谱图11.00R22HN08型号（额定充气压力830KPa，额定负荷3350kg）各种工况试验变量接触压力谱图充气静态加载工况额定充气压力830KPa0.4倍额定载荷0.6倍额定载荷0.8倍额定载荷额定载荷超载工况1倍额定载荷2倍额定载荷4倍额定载荷6倍额定载荷8倍额定载荷10倍额定载荷漏气，气压小足工况0.9倍额定充气气压0.8倍额定充气气压0.7倍额定充气气压0.6倍额定充气气压0.5倍额定充气气压侧偏工况1°侧偏角2°侧偏角4°侧偏角6°侧偏角8°侧偏角10°侧偏角滑行工况

制动工况20km/h平动速度转动角速度牵引工况20km/h平动速度转动角速度转弯工况1.转角角度2.离心力注：美国Tekscan公司生产的I-Scan压力量测系统简介Scan系统和胎唇压力传感器可以很容易地安装在所有的轮胎和轮辋之间，准确测量压力情况。了解了轮胎和轮辋间的压力和其在不同条件下的变化情况，即I-Scan系统可以记录并在各种动态条件下的接触压力谱图，对轮胎和轮辋设计的优化具有辅助作用。该系统还可以提供进行轮胎和轮辋FEA模型验证所需的资料。该系统是由软件，信号接收/处理器与及相对的传感器所组成。应用胎唇内外侧侧倾、滑行、制动和转向时的情况车辆超载的情况轮胎气压不足和过大的情况充气、装载和轮胎转动时的压力优势轮胎和轮辋有限元模型验证在测试新产品时无需边机、特制轮辋和客制化组件快速简便地获得各种测试条件下的压力信息感测密度333.3/in2感测密度333.3/in2(51.7/cm2)133.3/in2(20.7/cm2)8.0/in2(3.1/cm2)8.0/in2(3.1/cm2)