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橡胶疲劳裂纹扩展及非充气轮胎动态生热的热力耦合分析
Thermo-mechanical Coupling Analysis of Rubber Fatigue Crack Growth and Dynamic Self-heating of Non-pneumatic Tires
2025-04-11 17:10
摘要:疲劳失效和动态生热是橡胶材料制品在服役中面临的两大复杂关键问题。与正弦波形相比,脉冲波形载荷更符合轮胎的实际服役条件。研究了正弦波和两种脉冲波载荷对填充丁苯橡胶疲劳裂纹扩展速率的影响。疲劳试验和红外热成像试验结果表明,脉冲激励时间越短,热积累越快,疲劳裂纹扩展速率越快,更高的滞后能是导致高频加载条件下的更快的疲劳裂纹扩展速率的主要原因。基于橡胶自生热模型和临界平面分析法构建了橡胶动态温升的热力耦合仿真分析方法,并对上述现象进行了机理解释。在此基础上,采用仿真分析方法进行了仿生蜂巢非充气轮胎动态生热特性的预测。该研究可以对高耐久、低生热橡胶材料及制品的开发提供理论支撑。 关键词:橡胶,非充气轮胎,疲劳裂纹扩展,热力耦合,有限元分析
来源:数字仿真论坛