مدلسازي و شبيه سازي تاير خودرو روي سطح استوانه يي

Modeling and Analysis of Tire on Cylindrical Surface

امروزه در صنايع وابسته به خودرو، به منظور افزايش كارايي و بهبود عملكرد سيستم‌هاي مختلف خودرو، آزمايش‌هاي تجربي فراواني انجام مي‌گيرد. با وجود اهميت فراوان آزمايش‌هاي تجربي، معضلات و دشواري‌هاي بسياري در انجام آزمايش‌ها مانند هزينه‌ي بالا، دقت ناكافي، مشكلات ايمني و غيره وجود دارد كه بعضاً انجام شماري از آزمايش‌ها را دشوار و يا حتي ناممكن مي‌سازد. از اين ‌رو در صورت امكان انجام آزمايش‌ها روي درام، مي‌توان شماري از معضلات ياد شده را برطرف كرد. از آن‌جا كه تعامل تاير خودرو و سطح جاده به شرايط و هندسه‌ي سطح وابستگي زيادي دارد، نمي‌توان با دقت كافي از مدل‌هاي موجود براي سطح صاف (مانند مدل‌هاي براش، داگوف و پسجكا) در هنگام تماس تاير با سطح استوانه‌يي (درام ماشين آزمون) بدون اعمال هيچ‌گونه تغييري بهره جست. در پژوهش پيش رو، تعدادي از مدل‌هاي موجود براي سطح صاف به سطح استوانه‌يي تعميم‌ يافته‌اند تا بتوان نتيجه‌هاي مطلوب را در تعامل تاير با درام استخراج نمود. با بررسي و مطالعه‌ي مدل‌هاي موجود براي سطح صاف، مشخص مي‌شود كه دو عامل مهمي كه باعث ايجاد تفاوت در رفتار تاير روي سطح صاف و استوانه‌يي مي‌شود، نحوه‌ي توزيع فشار عمودي ميان تاير و سطح و همچنين طول ناحيه‌ي تماس است. بدين منظور در اين پژوهش سعي شده با به‌دست آوردن اين دو پارامتر براي سطح استوانه‌يي و اعمال تغييرات لازم در مدل‌هاي سطح صاف و مدل‌سازي و شبيه‌سازي تاير روي سطح استوانه‌يي در نرم‌افزار حل به روش اِلِمان محدود، آن‌ها را به سطح استوانه‌يي تعميم داد.

Nowadays، many experimental tests are done in road vehicle industries in order to increase efficiency and improve the operation of different systems of a car. Despite importance of these experimental tests، there are many difficulties in tests like high costs، insufficient accuracy، safety problems and etc. that make some tests impossible or too difficult to be done. So، if it is possible to do tests on drum، some difficulties can be eliminated. Since، interaction of tire and road surface highly depends on geometry and properties of contact patch so models that are used for flat surface like Pasejka، Dugoff and Brush are not suitable for tire-drum interaction. The paper generalizes some flat tire-road interaction models to cylindrical surface، and then desirable data can be extracted from cylindrical model in tire-drum interaction. Survey conducted on flat models determined that two significant parameters that differs flat and cylindrical surfaces، are vertical pressure distribution in contact patch and length of contact patch. This paper gives special attention to finite element (FE) model of tire in ANSYS software package to extract parameters of tire-drum interaction and generalizes it.