Tyres on a passenger vehicle, besides generating noise outside
the vehicle cabin, also transmit forces associated with the road conditions
and their own vibrations into the vehicle hubs via the wheel
rims on which they are mounted. As the input stimuli to the vehicle
suspension system, the dynamic hub forces have been a topic
of interest for automobile manufacturers. At the design stage of a
passenger vehicle, it is desirable for the automobile manufacturers
to have predictive tools to characterise the hub forces for frequencies
up to 1 kHz [1]. Since the unsteady forcing of vehicle hubs is a
direct result of the dynamic behaviour of tyres, an advanced tyre
model has an essential role in developing such tools.
Recently, Lecomte et al.[2]have developed a theoretical tyre belt
vibration model that shows excellent correlation with the experimental
results below 300 Hz and satisfactory agreement up to
1 kHz. As part of the same project, we have presented a simplified
yet robust tread block contact mechanics model to provide input
stimuli to Lecomte et al.’s tyre belt vibration model [3]. The aim of
the approach described in [3] and developed further in this paper is
to provide as simple a description as possible to capture the essential
physics of the contact and provide the necessary inputs to such
tyre belt representations. In a similar vein Wullens and Kropp [4]
describe a coupled contact and tyre structure model for prediction
∗ Corresponding author. Tel.: +44 01223 332996; fax: +44 01223 332662.
E-mail address: mpfs@eng.cam.ac.uk (M.P.F. Sutcliffe).
of tyre/road noise. The simplicity of the proposed contact model
is a requirement of the computational intensity of the tyre vibration
calculation, which requires a time-stepping simulation. The
tread contact model is a relatively small part of the overall solution
method and needs to be correspondingly straightforward to implement.
This rules out use of the well-established finite element (FE)
method for describing the contact, although we recognise that such
an approach can provide a useful tool to model the contact problem,
and indeed is used as a benchmark in this paper. Ghoreishy [5]
presents a comprehensive survey of finite elementmodels of rolling
tyres, while typical examples by Sujin et al. [6] and Hall et al. [7]
show how details of the contact geometry can indeed be calculated.
The simplest material model for rubber is linear elastic. This
approach is used by Wullens and Kropp [4], taking advantage of
analytical solutions for such a simple representation to allow inclusion
of tyre–road interactions. Non-linear elastic effects associated
with large strains can be accommodated using a hyper-elastic
model, as adopted for example by Sujin et al. [6] and Hall et al.
[7]. Rubber is a viscoelastic material so it is not surprising that various
forms of viscoelastic model have also been used to describe
tyre mechanics, either explicitly in the material model or implicitly
via spring-damper formulations. Cesbron et al.[8]list a range of
examples, noting that their experimental results can be explained
in terms of such viscoelastic behaviour. Non-linear behaviour (i.e. a
strain dependence) is also relevant to viscoelastic models [9]. This
point may be particularly relevant to rough road contacts (not considered
in this paper) where local strains in the tread may be higher
than the corresponding smooth road contact. Standard methods
0043-1648/$ – see front matter © 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.
doi:10.1016/j.wear.2010.07.006
F. Liu et al. / Wear 269 (2010) 672–683 673
have been developed to characterise the viscoelastic properties of
such materials, e.g. [10], taking advantage of dynamic mechanical
analysis (DMA) and the Williams–Landel–Ferry (WLF) transform
to relate changes in temperature and frequency. Indeed the WLF
transform has also been successfully used by Grosch [11] to model
changes in rubber friction with temperature and sliding speed.
The viscoelastic spring model defines the tread material via standard
data. This is a significant advantage for using the tread block
model as a predictive tool, since the DMA data for tread rubbers are
straightforward to obtain. As the loading geometry is well defined,
extraction of material properties can be made with relative confi-
dence. Other tread block contact models proposed, for example, by
Andersson et al. [13] and Brinkmeier and Nackenhorst [15], require
a more sophisticated extraction of effective material properties
from non-standard test geometries.
In the contact mechanics model, the tread blocks have been represented
by a series of discrete viscoelastic springs. This approach
is essentially the brush model or Winkler foundation well known
to tyre modellers, e.g. Kropp [12], Andersson et al. [13] and
Holtschulze et al. [14]. For the free-rolling situation considered in
this paper, a rather more sophisticated spring model
ยางในรถยนต์โดยสารนอกเหนือจากการสร้างเสียงรบกวนจากภายนอก
ห้องโดยสารรถยังส่งกองกำลังที่เกี่ยวข้องกับสภาพถนน
และการสั่นสะเทือนของตัวเองของพวกเขาเป็นฮับรถผ่านล้อ
ขอบที่พวกเขาจะติดตั้ง ในฐานะที่เป็นสิ่งเร้าที่เข้ากับรถ
ระบบกันสะเทือนกองกำลังศูนย์กลางแบบไดนามิกได้รับหัวข้อ
ที่น่าสนใจสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ ในขั้นตอนการออกแบบของ
รถยนต์โดยสารก็เป็นที่น่าพอใจสำหรับผู้ผลิตรถยนต์
จะมีเครื่องมือในการทำนายลักษณะกองกำลังศูนย์กลางสำหรับความถี่
ได้ถึง 1 เฮิร์ทซ์ [1] เนื่องจากไม่มั่นคงบังคับของฮับรถเป็น
ผลโดยตรงจากการทำงานแบบไดนามิกของยาง, ยางขั้นสูง
รุ่นที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเครื่องมือดังกล่าว
เมื่อเร็ว ๆ นี้ Lecomte et al. [2] ได้มีการพัฒนาเข็มขัดยางทฤษฎี
แบบจำลองการสั่นสะเทือนที่แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ที่ยอดเยี่ยมด้วยการทดลอง
ผลการต่ำกว่า 300 Hz และข้อตกลงที่น่าพอใจถึง
1 เฮิร์ทซ์ ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงการเดียวกันเราได้นำเสนอที่เรียบง่าย
รูปแบบยังแข็งแกร่งกลศาสตร์บล็อกดอกยางติดต่อเพื่อให้การป้อนข้อมูล
สิ่งเร้าที่จะ Lecomte et al. รูปแบบของการสั่นสะเทือนเข็มขัดยาง [3] จุดมุ่งหมายของ
วิธีการที่อธิบายไว้ใน [3] และการพัฒนาต่อไปในบทความนี้คือ
เพื่อให้เป็นง่ายๆคำอธิบายที่เป็นไปได้ในการจับภาพที่จำเป็น
ฟิสิกส์ของการติดต่อและให้ปัจจัยการผลิตที่จำเป็นเช่น
การแสดงเข็มขัดยาง ในทำนองเดียวกัน Wullens และ Kropp [4]
อธิบายรายชื่อและแบบจำลองโครงสร้างยางคู่ทำนาย
* ผู้รับผิดชอบ Tel .: +44 01223 332996; โทรสาร: +44 01223 332662.
E-mail Address: mpfs@eng.cam.ac.uk (MPF Sutcliffe)
ของยาง / เสียงถนน ความเรียบง่ายของรูปแบบการติดต่อที่นำเสนอ
เป็นความต้องการของการคำนวณความเข้มของยางสั่นสะเทือน
การคำนวณซึ่งจะต้องมีการจำลองเวลาก้าว
รูปแบบการติดต่อดอกยางเป็นส่วนที่ค่อนข้างเล็กของการแก้ปัญหาโดยรวมของ
วิธีการและความต้องการที่จะคล้าย ๆ กันตรงไปตรงมาในการดำเนินการ
นี้ออกกฎการใช้งานที่ดีขึ้นองค์ประกอบ จำกัด (FE)
วิธีการสำหรับการอธิบายการติดต่อแม้เราตระหนักดีว่าเช่น
วิธีการที่สามารถให้เครื่องมือที่มีประโยชน์ในการจำลองปัญหาติดต่อ
และแน่นอนจะใช้เป็นมาตรฐานในกระดาษนี้ Ghoreishy [5]
นำเสนอการสำรวจที่ครอบคลุมของ elementmodels จำกัด ของกลิ้ง
ยางในขณะที่ตัวอย่างทั่วไปโดยสุจินต์, et al [6] และฮอลล์, et al [7]
แสดงให้เห็นว่ารายละเอียดของเรขาคณิตติดต่อที่แน่นอนสามารถนำมาคำนวณ
รูปแบบที่ง่ายที่สุดสำหรับวัสดุยางเป็นเส้นตรงที่มีความยืดหยุ่น นี้
วิธีการที่จะถูกใช้โดย Wullens และ Kropp [4] การใช้ประโยชน์จาก
โซลูชั่นการวิเคราะห์ดังกล่าวเป็นตัวแทนง่ายที่จะช่วยให้การรวม
ของการมีปฏิสัมพันธ์ยางถนน ผลกระทบที่มีความยืดหยุ่นที่ไม่ใช่เชิงเส้นที่เกี่ยวข้อง
กับสายพันธุ์ที่มีขนาดใหญ่สามารถรองรับการใช้ Hyper-ยืดหยุ่น
รุ่นเป็นลูกบุญธรรมเช่นโดยสุจินต์, et al [6] และฮอลล์, et al
[7] ยางเป็นวัสดุ viscoelastic ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ต่าง ๆ
ในรูปแบบของรูปแบบ viscoelastic ยังได้รับการใช้เพื่ออธิบาย
กลศาสตร์ยางอย่างชัดเจนในรูปแบบวัสดุหรือโดยปริยาย
ผ่านสูตรฤดูใบไม้ผลิที่ทำให้ชื้น Cesbron et al. [8] รายการช่วงของ
ตัวอย่างสังเกตว่าผลการทดลองของพวกเขาสามารถอธิบายได้
ในแง่ของพฤติกรรมดังกล่าว viscoelastic พฤติกรรมที่ไม่ใช่เชิงเส้น (เช่น
การพึ่งพาสายพันธุ์) นอกจากนี้ยังมีความเกี่ยวข้องกับรุ่น viscoelastic [9] นี้
จุดอาจจะเป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับรายชื่อถนนขรุขระ (ไม่ได้พิจารณา
ในบทความนี้) ซึ่งสายพันธุ์ท้องถิ่นในดอกยางอาจจะสูง
กว่าที่สอดคล้องติดต่อถนนเรียบ วิธีการมาตรฐาน
0043-1648 / $ - เห็นหน้าเรื่อง© 2010 Elsevier BV สงวนลิขสิทธิ์
ดอย: 10.1016 / j.wear.2010.07.006
เอฟหลิว et al, / สวม 269 (2010) 672-683 673
ได้รับการพัฒนาที่จะอธิบายลักษณะคุณสมบัติทางกลของ
วัสดุดังกล่าวเช่น [10] การใช้ประโยชน์จากแบบไดนามิกกล
การวิเคราะห์ (DMA) และวิลเลียมส์ Landel เรือข้ามฟาก (WLF) แปลง
ที่จะเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง อุณหภูมิและความถี่ อันที่จริง WLF
แปลงยังได้รับการใช้ประสบความสำเร็จโดย Grosch [11] ในการจำลอง
การเปลี่ยนแปลงในแรงเสียดทานยางมีอุณหภูมิและความเร็วในการเลื่อน
รูปแบบฤดูใบไม้ผลิ viscoelastic กำหนดวัสดุดอกยางผ่านมาตรฐาน
ข้อมูล นี้เป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการใช้บล็อกดอกยาง
รูปแบบเป็นเครื่องมือในการทำนายเนื่องจากข้อมูล DMA สำหรับยางดอกยางมีความ
ตรงไปตรงมาที่จะได้รับ ในฐานะที่เป็นรูปทรงเรขาคณิตโหลดถูกกำหนดไว้อย่างดี
สกัดจากคุณสมบัติของวัสดุที่สามารถทำกับญาติมั่น
มั่นใจ รุ่นบล็อกดอกยางการติดต่ออื่น ๆ ที่นำเสนอตัวอย่างเช่นโดย
แอนเดอ et al, [13] และ Brinkmeier และ Nackenhorst [15] ต้อง
สกัดที่มีความซับซ้อนมากขึ้นของคุณสมบัติของวัสดุที่มีประสิทธิภาพ
จากการที่ไม่ได้มาตรฐานการทดสอบรูปทรงเรขาคณิต
ในรูปแบบกลศาสตร์ติดต่อบล็อกดอกยางได้รับการแสดง
โดยชุดของน้ำพุ viscoelastic สิ้นเชิง วิธีการนี้
เป็นหลักรูปแบบแปรงหรือมูลนิธิเคลอร์ที่รู้จักกันดี
ในการ modellers ยางเช่น Kropp [12], แอนเดอ et al, [13] และ
Holtschulze et al, [14] สำหรับสถานการณ์ฟรีกลิ้งพิจารณาใน
กระดาษนี้รูปแบบฤดูใบไม้ผลิที่ค่อนข้างซับซ้อนมากขึ้น
การแปล กรุณารอสักครู่..
