一种轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法、应用和计算机程序产品技术

本发明专利技术涉及轮胎生产设计技术领域，尤其涉及一种轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法、应用和计算机程序产品。一种基于ABAQUS轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法，该方法包括以下的步骤：1）有限元网格划分和材料属性分配；2）钢丝单元的嵌入；3）部件的装配；4）创建接触条件；5）边界条件定义；6）输出计算文件。该方法可以根据施工设计图纸预测轮胎胎面的材料分布，为胎面设计和轮胎制造工艺构建一个桥梁，从而降低新胎的研发成本，缩短新胎研发周期。缩短新胎研发周期。缩短新胎研发周期。

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法、应用和计算机程序产品


[0001]本专利技术涉及轮胎生产设计
，尤其涉及一种轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法、应用和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]成型是轮胎设计制造过程中最重要的环节之一，但由于轮胎在成型过程中，各部件的胶料流动大，很难精确预测成品轮胎的材料分布。长期以来，轮胎设计人员都是通过经验或参考类似结构的轮胎来确定各部件尺寸，通过试错法反复调整设计来保证轮胎的质量，这种方法不但费时、费力，而且得到的材料分布往往与最初设计有很大误差。

技术实现思路

[0003]为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于ABAQUS轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法，该方法可以根据施工设计图纸预测轮胎胎面的材料分布，为胎面设计和轮胎制造工艺构建一个桥梁，从而降低新胎的研发成本，缩短新胎研发周期。
[0004]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种基于ABAQUS轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法，该方法包括以下的步骤：1）有限元网格划分和材料属性分配画出胎面辊压前胎胚的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ABAQUS轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：1）有限元网格划分和材料属性分配画出胎面辊压前胎胚的形状和辊轮结构，将胎胚形状进行网格划分，橡胶部件划分为四边形单元或三角形单元，钢丝划分为线单元；建立橡胶材料属性，定义其密度、弹性模量和泊松比，并该材料属性赋给橡胶部件单元；建立钢丝材料属性，定义钢丝的横截面积、间距、角度、横截面积和泊松比，并将该材料属性赋给钢丝单元；将文件导出为inp格式；2）钢丝单元的嵌入在Abaqus中打开步骤1）中生成的inp文件；选择Interaction模块，在约束管理器中创建嵌入区域，将钢丝单元嵌入对应的橡胶单元中；3）部件的装配将胎胚模型与辊轮模型装配为一个计算模型；4）创建接触条件4.1）创建接触面和接触属性；4.2）并设置辊轮与橡胶的接触属性和橡胶与橡胶之间的接触属性；5）边界条件定义包括力与位移的施加和边界条件的设定；在Step模块中创建7个运动步骤，第一步是给胎胚充气；第二步为辊轮一与胎面的预接触；第三步为辊轮一在胎面上的辊压过程； 第四步为辊轮二与胎面的预接触；第五步为辊轮二在胎面上的辊压过程；第六步为辊轮三与胎面的预接触；第七步为辊轮三在胎面上的辊压过程；定义第一步至第七步的加载条件或运动条件；6）输出计算文件将设定好的计算模型以inp文件的形式输出并计算；选择Job模块，在Create Job中生成计算文件并输出计算。2.根据权利要求1所述的一种基于ABAQUS轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法，其特征在于，步骤3）选择Assembly模块，点击Creat instances，选中胎胚、辊轮一、辊轮二和辊轮三，将所有部件装配在一起，创建计算实例。3.根据权利要求1所述的一种基于ABAQUS轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法，其特征在于，步骤4.1）如下：在工具选项中选择Surface，创建接触面；选中胎胚模型的内表面单元，创建成充气接触面，命名为”inflation_surf
ꢀ”
；选中胎面的最外层单元，创建胎面的接触面，命名为”TreadUp_ surf
ꢀ”
；选中胎面下方的单元，创建接触面且命名为
”ꢀ
TreadLow_ surf
ꢀ“
；选中胎肩处将要与胎面贴合的部位的单元格，创建接触面且命名为
”ꢀ
Shoulder_ surf
ꢀ“
；选中辊轮一，选择在几何体上建立接触面，选择辊轮一的外表面成为辊轮一与胎面的接触面，命名为”GL1_surf”， 选择辊轮二的外表面成为辊轮二与胎面的接触面，命名为”GL2_surf”， 选择辊轮三的外表面成为辊轮三与胎面的接触面，命名为”GL3_surf”。4.根据权利要求3所述的一种基于ABAQUS轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法，其特征在
于，步骤4.2）如下：在Abaqus中选择Interaction模块，在Interaction Property Manager中创建法向接触属性并设定摩擦系数；辊轮与橡胶的接触属性命名为”IntProp
‑
1”，橡胶与橡胶的接触属性命名为”IntProp
‑
2”；在Interaction Manager中选择”Surface
‑
to
‑
surface contact”，即面与面的接触，设置胎面下表面与胎肩处表面接触，即
”ꢀ
TreadLow_ surf
ꢀ“
与
”ꢀ
Shoulder_ surf
ꢀ“
接触，并将”IntProp
‑
2”的接触属性赋给该接触对；设定”GL1_surf
ꢀ”
与”TreadUp_ surf
ꢀ”
接触，并将”IntProp
‑
1”的接触属性赋给该接触对；设定”GL2_surf
ꢀ”
与”TreadUp_ surf
ꢀ”
接触，并将”IntProp
‑
1”的接触属性赋给该接触对；设定”GL3_surf
ꢀ”
与”TreadUp_ surf
ꢀ”
接触，并将”IntProp
‑
1”的接触属性赋给该接触对。5.根据权利要求1所述的一种基于ABAQUS轮胎成型胎面辊压工艺仿真方法，其特征在于，步骤5）包括7个运动步骤，第一步是给胎胚充气，命名为
ꢀ”
Inflation”；第二步为辊轮一与胎面的预接触，命名为”GL1_contact”；第三步为辊...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓鹏，侯丹丹，张春生，吕微雅，张明，钟声远，吴思维，
申请(专利权)人：中策橡胶集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：