新型负泊松比非充气轮胎设计及性能分析

作者：赵颖; 宋胜; 李建重; 杨洪涛

来源：南京理工大学学报, 2021, 45(06): 751-760.

DOI：10.14177/j.cnki.32-1397n.2021.45.06.015

• 负泊松比
• 非充气轮胎
• 凹四边形微结构
• 沉降-载荷实验
• 应力水平
• 刚度特性
• 侧向稳定性

该文提出一种新型负泊松比非充气轮胎支撑体结构，由三层凹四边形微结构组成，具有“压缩-收缩”的负泊松比特性。建立新型凹四边形负泊松比非充气轮胎有限元模型，采用3D打印技术制造样件，进行沉降-载荷实验，以验证有限元模型的准确性。通过ANSYS软件对不同支撑体结构参数的负泊松比非充气轮胎进行仿真分析，获得轮胎的应力水平和刚度特性，并选出性能最优的结构参数。与同规格下的六边形蜂窝非充气轮胎进行仿真对比分析，结果表明，新型负泊松比非充气轮胎在应力水平、刚度特性和侧向稳定性方面有较大提升，其最大应力减小4.81%,径向刚度增大4.70%,侧向刚度增大7.12%。通过3D打印制造出同比例缩小的三维样件，并与六边形蜂窝轮胎进行对比分析，获得2类轮胎的实验沉降-载荷曲线。结果表明，在相同应变下，负泊松比非充气轮胎承受载荷时对塑性变形的抵抗力较大，承载性能较好。

• 单位
  西南大学