شبیه سازی رایانه ای و بررسی تجربی تغییرشکل در تایر رادیال سواری زیر بارهای ایستا به روش اجزای محدود

در پژوهش حاضر شبیه سازی تایر رادیال زیر بار های مختلف عمودی، برشی (طولی و جانبی) و پیچشی ایستا بررسی و محاسبات با نرم افزار MSC.MARC روی سامانه رایانه ای مبتنی بر پردازش موازی انجام شد. برای مدل سازی بخش های لاستیکی از اجزای هیبریدی که در آن تغییر مکان و فشار به طور هم زمان درنظر گرفته شده است، همراه با دو مدل ابرکشسان Marlow و Yeoh و برای اجزای لیفی از اجزای میله ای همراه با مدل کشسان خطی استفاده شد. مدل سازی در دو حالت دو بعدی با تقارن محوری برای بارگذاری های جانشانی و بادشدن تایر و سه بعدی برای اعمال بارگذاری های عمودی، برشی و پیچشی انجام شد. از چند شبکه مختلف اجزا (خطی و مرتبه دوم) همراه با چگالی های مختلف از لحاظ تعداد و آرایش اجزا استفاده و شبکه بهینه معین شد. با استفاده از نمودار های نیرو بر حسب تغییر مکان (و گشتاور بر حسب زاویه پیچش) به دست آمده از شبیه سازی های انجام شده، مقادیر سفتی های عمودی، طولی، عرضی و پیچشی محاسبه شدند. این داده ها با مقادیر اندازه گیری شده تجربی که به کمک دستگاه اندازه گیری سفتی انجام شده بود، مقایسه شد که حاکی از دقت بسیار خوب مدل در پیش بینی سفتی شعاعی است. اما سفتی های طولی، عرضی و پیچشی با دقت کمتری محاسبه شدند که علت این مسئله نیز به عدم قابلیت اجزای میله ای در لحاظ کردن دقیق نیرو های برشی و خمشی کامپوزیت لاستیک و الیاف بلند برمی گردد. از این رو، ایجاد و توسعه مدل های مواد و فنون جدید تر مدل سازی کامپوزیت لاستیک -الیاف برای درنظرداشتن رفتار های یاد شده ضروری است.