شبیه‌سازی حرکت حالت پایای تایر رادیال با استفاده از مدل ابرگرانروکشسان برای پیش‌بینی مقاومت غلتشی

در کار پژوهشی حاضر حرکت حالت پایای تایر رادیال سواری در مسیر مستقیم با هدف پیش‌بینی متغیرهای عملکردی تایر به ­ویژه مقاومت غلتشی شبیه‌سازی شده است. شبیه­‌سازی براساس روش اجزای محدود و با استفاده نرم‌افزار Abaqus انجام شد. ابتدا تایر رادیال با اندازه 185/65R15 انتخاب و سپس مدل دوبعدی متقارن محوری تایر با استفاده از اجرای مربوط ساخته و پس از جانشانی روی رینگ زیر بار فشار باد تحلیل شد. به دنبال آن با دوران مدل دوبعدی حول محور چرخش، مدل سه­‌بعدی تایر ایجاد و زیر بار عمودی ایستا و غلتش مسیر مستقیم با سرعت خطی ثابت در دستگاه لاگرانژی- اولری اختیاری (arbitrary Lagrangian-Eulerian) قرار گرفت. برای تعیین مقدار سرعت زاویه‌ای غلتش آزاد متناظر با سرعت خطی تایر از زیر‌برنامه اختصاصی که در این پژوهش نوشته و به نرم‌افزار اصلی پیوند زده شده بود استفاده شد. دو مجموعه تحلیل جداگانه روی تایر انجام شد. در تحلیل نخست رفتار مکانیکی اجزای لاستیکی با مدل ابرکشسان Ogden انجام شده در حالی که در تحلیل دوم رفتار لاستیک به­‌طور ابرگرانروکشسان فرض و با معادله تلفیقی Ogden و سری Prony بیان شد. با رسم نمودار نیروی طولی برحسب سرعت زاویه‌ای مقدار اختلاف نیرو در دو حالت گفته شده به­ دست آمد که به نیروی مقاومت غلتشی تایر ربط داده شد. برای تعیین مقدار دقت و صحت نتیجه به­ دست آمده این مقدار با داده‌های تجربی حاصل از آزمون تعیین مقاومت غلتشی مقایسه شد که حاکی از دقت زیاد روش پیشنهادی است. همچنین برای بررسی بیشتر، توزیع فشار ناحیه تماسی نیز مطالعه و تفاوت برای دو مدل مکانیکی نامبرده بحث و بررسی شد.