第一十八章汽车充气轮胎与地面接触的有限元分析

本章实例采用的单位制为：ton，s和mm，相应的密度单位为ton/mm³，应力单位为MPa，加速度为9810mm/s²。

18.3.1 轮胎的本构模型

轮胎的弹性模量为6894.8MPa、泊松比为0.5、密度为2.768E-9ton/mm³。假设轮胎的应力-应变符合双参数Mooney-Rivlin模型，其应变能势函数：

W=C₁₀(T-3)+C₀₁(T₂-3)+1/d（J-1)² （18-1）

式中，W为应变能势函数；T₁为第一应变偏量不变量；T₂为第二应变偏量不变量；C₁₀和C₀₁为材料常数；d为材料不可压缩参数。

材料的初始切变模量：

μ=2（C₁₀+C₀₁) （18-2）

材料的初始体积模量：

K=2/d （18-3）

式中，d=(1-2γ）/（C₁₀+C₀₁) 。

计算中，C₁₀= 0.551584 MPa，C₀₁= 0.137896 MPa，d=0。

18.3.2 轮胎内空气的本构模型

假设轮胎内的空气为可压缩气体，计算参数如下：空气的初始密度为1.225E-12 ton/mm³，参考温度为20℃，摄氏温度与热力学温度的偏移值为274。

18.3.3 轮胎内强化纤维的本构关系

假设轮胎内的强化纤维为钢材料，弹性模量为200GPa，泊松比为0.3。

第一十八章 汽车充气轮胎与地面接触的有限元分析