辐条式免充气轮胎的减振分析

周海超，李慧云，夏 琦，陈青云，王国林

（江苏大学 汽车与交通工程学院，江苏 镇江 212013）

轮胎作为汽车与路面唯一直接接触并产生相互作用的媒介，直接影响汽车的操纵稳定性、行驶安全性及乘坐舒适性，然而传统充气轮胎存在爆胎、漏气等安全隐患，严重影响汽车的行驶安全[1-3]。目前，免充气轮胎以其安全性、经济性、环保性和耐磨性等优点具备了一定的发展优势，但其突出的振动问题限制了使用车辆速度的提升，成为免充气轮胎发展的一大阻碍，因此免充气轮胎的减振问题亟待解决[4-6]。

免充气轮胎支撑体材料一般为橡胶、聚氨酯和塑料等高分子材料，支撑体起到充气轮胎气压的支撑和缓冲减振等作用，因此辐条的设计一直是免充气轮胎研究的重点之一[7-9]。R.RUGSAJ等[10]研究了免充气轮胎辐条几何结构的改变以及同一结构不同辐条对数和厚度对轮胎径向刚度和轮辐应力的影响。E. GANNIARIPAPAGEORGIOU等[11]在研究蜂窝免充气轮胎时发现，蜂窝结构的密度、厚度和角度对轮胎垂直刚度有较大影响，在不改变轮胎质量的情况下蜂窝结构的角度变化可以改变轮胎的垂直刚度；蜂窝结构的长度或/和密度的增大能显著降低轮胎的结构内应力；适当调整蜂窝结构的厚度或/和长度能显著降低轮胎的接地压力。

相对于充气轮胎较好的质量分布均匀性，免充气轮胎的支撑结构不连续，离散轮辐引入了非均匀的质量分布，轮胎的非均匀刚度使其滚动过程中存在刚度大小的过渡，进而导致接地面积变化，从而引起轮胎的局部振动效应[12-13]。……