Numerical study of tires behaviour

• Autorzy: Małachowski J.

Warianty tytułu

EN

Numeryczne testowanie opon

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym celem referatu jest przedstawienie problematyki modelowania opon (kół) jako elementów konstrukcji pojazdów. W pracy pokazane są różne przykłady modelowania tych konstrukcji na przykładzie koła samochodu ciężarowego, koła podwozia samolotu transportowego oraz koła samochodu osobowego. W każdym z tych trzech przypadków przedstawiono trzy różne techniki modelowania, od najprostszego modelu dla pojazdu ciężarowego, aż do najbardziej skomplikowanego modelu koła w przypadku pojazdu osobowego. Wykorzystanie zaawansowanych systemów CAD/CAE pozwoliło na stworzenie w szybkim czasie złożonego modelu koła samochodu osobowego, który stał się bazą do obliczeń numerycznych z zastosowaniem metody elementów skończonych. Przy tworzeniu modelu numerycznego koła położono nacisk na zamodelowanie wewnętrznych części składowych (opasanie, osnowa, drutówka). Jednak szczególną uwagę zwrócono na dokładne odwzorowanie bieżnika. Udało się to dzięki zastosowaniu nowoczesnej techniki ,,reverse engineering". Obliczenia we wszystkich trzech przypadkach przeprowadzono z wykorzystaniem jawnej procedury całkowania zawartej w systemie LS-Dyna.

EN

The main aim of this research was focused on FE tires model development. To reach this goal the real tires were scanned using digitising arm and than transferred to CAD software. The total FE models were created in the MSC.Patran software. The applied technique is called reverse engineering. In this models major wheel elements like belt, tread, side wall, drum and rim were included. In order to realistically simulate the interaction between the tire and surface, internal pressure is appropriately represented by applying airbag option to the wheel model. In such situations the volume is defined as the volume enclosed by a surface. In analysed cases the control volume were modelled by shell elements comprising the airbag fabric material. The area of the control surface which surrounds analysed volume is related to the control volume according to Greens 's theory. To describe other rubber components of the tyre, such as a tyre tread and tyre sides, a material model of rubber was applied. Due to the complex and irregular shape of the tire (tread, rim, side wall) it was decided to use structural elements such solid elements. Numerical analysis was performed using LS-Dyna code. Finally, some results from performed tests are enclosed in this paper.

Słowa kluczowe

PL

opona; modelowanie; metoda elementów skończonych; testy dynamiczne

EN

tire; modelling; finite element method (FEM); dynamic tests

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, No. 3
• Strony: 377--384
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Małachowski J.

• Military University of Technology Department of Mechanics and Applied Computer Science Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warsaw, Poland tel.: [phone],

Bibliografia

• [1] Blajer, W., Numeryczne modelowanie czasoprzestrzenne dynamicznych zagadnień kontaktowych, IPPT PAN, 1997.
• [2] Cichocki, K., Wekezer, J. W., Vehicle trajectories resulting from traversing FDOT street curbs. Numerical analysis and experimental verification, Advances in Transportation Studies, An International Journal, No.1, Vol. 1, Section B1, pp. 51-61, 2003.
• [3] Fukashima,T., Shimonishi, H., Hayashi, K., Shiraishi, M., Simulation of a vehicle running on to a curb by using tire and vehicle FE Models, 4th European LS-Dyna Users conference, Detroid, 1998.
• [4] Hallquist, J.O., LS-Dyna. Theoretical manual, California Livermore Software Technology Corporation 1998.
• [5] Jaworski, J., Ogumienie pojazdów samochodowych. Budowa i eksploatacja, WkiŁ, Warszawa, 1987.
• [6] Kwaśniewski, L., Li, H., Wekezer, J., Małachowski, J., Finite element analysis of vehicle–bridge interaction, Journal Finite Elements in Analysis and Design, No 42, pp. 950-959, 2006.
• [7] Małachowski, J., Pondel, B., Szurgott, P., Numeryczne testowanie pracy opony samochodowej, Miesięcznik naukowo-techniczny Mechanik Nr 11, str.932-933, 2006.
• [8] Małachowski, J., Wesołowski, M., Krasoń, W., Computational study of transport aircraft landing gear during touchdown, Journal of KONES, Vol. 13, No. 3, pp. 187-195, 2006.
• [9] Mioduszewski, P., O oponach informacji kilka. www.auto-online.pl.
• [10] Pelc, J., Material modelling in cord-rubber structures. Kautsch. Gummi Kuntstst. 53, 10, pp 561-565, 2000.
• [11] Pelc, J., Orthotropic material model in pneumatic tire analysis, Proceeding of 12th Polish Conference on Computer Methods in Mechanics, Warsaw, pp. 271-272, 1995.
• [12] Prochowski, L., Teoria ruchu i dynamika pojazdów mechanicznych. Pojazdy kołowe, WAT, Warszawa 1996.
• [13] Shiraishi, M., Hayashi, K., Iwasaki, N., Making FEM tire model and applying it for durability simulation. Proceedings of the 6th International LS-Dyna Users conference, Detroid, 2000.