研究背景

本工作基于拉压不同模量弹性理论，发展并建立了高效、稳定的各向同性及拉压不同模量材料的计算框架，并通过UPFs（User Programmable Features）编译了拉压不同模量材料的用户子程序ANSYS.exe，对ANSYS软件进行二次开发。在此基础上，以215/65R16轮胎参数为参考依据，将带束层材料视为各向同性均质材料，建立子午线轮胎三维有限元模型，对轮胎进行充气和越障滚动工况仿真分析，研究胎内气体体积与压力的变化，为预测轮胎滚动阻力提供参考。同时，将带束层材料设置为不同的拉伸弹性模量与压缩弹性模量，进行相同工况的数值计算。通过两种数值模型分析对比，研究帘线材料的拉压不同弹性模量性质对轮胎力学特性的影响。

1

　拉压不同模量弹性理论

简单的双直线模型的本构关系如图1所示，图1（a）所示为真实情况，图1（b）和（c）所示则是抽象后的双直线模型，其中材料拉伸时的弹性模量和泊松比分别为E＋和μ＋，材料压缩时的弹性模量和泊松比分别为E－和μ－，σ为应力，ε为应变。双直线模型实际上是将σ分为2个区段（σ≥0和σ≤0），对应力与应变的非线性关系用相应的线性关系来近似表征，即对具有不同拉压弹性模量的材料用双直线模型来确定其受拉和受压关系，这是有足够精度的一种近似方法。但是由图1可以发现，图1（a）曲线在坐标轴原点处是连续的，而图1（b）和（c）曲线在坐....