基于CATIA/CAA的轮胎花纹设计及自动节距排列

李 华，张 敏，程丽娜，吴东霞

（中策橡胶集团有限公司，浙江 杭州 310018）

伴随着经济的不断发展，汽车的需求量日益增大，而轮胎在汽车行驶的舒适性和安全性方面起着重要作用。因此，轮胎的设计变得日益重要，复杂程度也逐渐上升，胎面花纹形状千变万化，结构复杂，常需要耗费大量设计时间。二维图形设计已经无法满足轮胎设计要求，众多轮胎企业纷纷采用CATIA，UG和SolidWorks等三维软件进行轮胎设计开发，显著缩短了轮胎的开发周期，同时伴随着设计自动化程度的提高，轮胎的设计质量也得到了明显提升[1]。

胎面花纹对噪声、滚动阻力和滑水等轮胎性能有重要影响[2-5]，是轮胎产品设计的重要组成部分。改进胎面花纹的设计方法、优化设计系统是提高轮胎质量的重要途径[6]。国外研究者积累了丰富的轮胎花纹设计经验和技术。S.Fujiwara等[7]通过研究轮胎花纹沟槽产生谐振频率的原理，提出了可以降低花纹沟噪声的稳态花纹设计方法。W.Strache等[8]将虚拟开发技术应用到轮胎花纹设计过程中，可缩短开发周期和降低开发成本。C.H.Chu等[9]在分析轮胎及其花纹特点的基础上，借助CATIA提供的CAA-RADE开发工具，实现了轮胎三维花纹的快速化设计。国内的轮胎企业和院校也在研究轮胎花纹设计的开发技术，主要有基于语义的轮胎3D花纹设计、轮胎模具花纹块系统、基于CAA-RADE的轮胎三维花纹参数化设计等[10-14]。

为了满足轮胎花纹设计的精细复杂程度，本工作在CATIA V5R22版本下根据花纹块最小单元——节……