Análisis de Acoplamiento Termo-Mecánico de Inserciones que Soportan Neumáticos Run-Flat en Condiciones de Cero Presión
Autores: Xue, Cheng; Zang, Liguo; Wei, Fengqi; Feng, Yuxin; Zhou, Chong; Lv, Tian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de Acoplamiento Termo-Mecánico de Inserciones que Soportan Neumáticos Run-Flat en Condiciones de Cero Presión
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Neumático run-flat
ISRFT
Acoplamiento termo-mecánico
Insertos de panal
Campo de temperatura en estado estacionario
Velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El inserto que soporta el neumático run-flat (ISRFT) se utiliza principalmente en vehículos militares todoterreno, que necesitan mantener alta movilidad después de un reventón. Las regulaciones indican que el ISRFT puede ser conducido de manera segura durante al menos 100 km a una velocidad de 30 km/h a 40 km/h en condiciones de cero presión. Sin embargo, el ISRFT genera un calor serio durante la conducción a cero presión, lo que acelera el envejecimiento del caucho del neumático y degrada su rendimiento. Para estudiar las características de acoplamiento termo-mecánico del ISRFT, se estableció un modelo de elementos finitos tridimensional verificado por pruebas de banco. Luego, se analizaron el esfuerzo-deformación, la pérdida de energía y la generación de calor del ISRFT mediante el método de acoplamiento termo-mecánico secuencial para obtener el campo de temperatura en estado estacionario (SSTF). Finalmente, se diseñaron cuatro tipos de cuerpos de inserto de panal basados en el método de la tangente, y se comparó el SSTF del panal y el ISRFT original. Los resultados indicaron que la región de alta temperatura del ISRFT se concentra en el área del hombro. Por cada aumento de 1 km/h en la velocidad, la temperatura en el hombro del neumático aumenta aproximadamente 1.6 grados Celsius. El SSTF del ISRFT de panal se distribuye de manera más uniforme, y la temperatura máxima del hombro disminuye en aproximadamente 30 grados Celsius, pero la temperatura máxima de la banda de rodadura aumenta en aproximadamente 40 grados Celsius. Este estudio proporciona orientación metodológica para investigar las características térmicas y mecánicas del ISRFT en condiciones de cero presión.
Descripción
El inserto que soporta el neumático run-flat (ISRFT) se utiliza principalmente en vehículos militares todoterreno, que necesitan mantener alta movilidad después de un reventón. Las regulaciones indican que el ISRFT puede ser conducido de manera segura durante al menos 100 km a una velocidad de 30 km/h a 40 km/h en condiciones de cero presión. Sin embargo, el ISRFT genera un calor serio durante la conducción a cero presión, lo que acelera el envejecimiento del caucho del neumático y degrada su rendimiento. Para estudiar las características de acoplamiento termo-mecánico del ISRFT, se estableció un modelo de elementos finitos tridimensional verificado por pruebas de banco. Luego, se analizaron el esfuerzo-deformación, la pérdida de energía y la generación de calor del ISRFT mediante el método de acoplamiento termo-mecánico secuencial para obtener el campo de temperatura en estado estacionario (SSTF). Finalmente, se diseñaron cuatro tipos de cuerpos de inserto de panal basados en el método de la tangente, y se comparó el SSTF del panal y el ISRFT original. Los resultados indicaron que la región de alta temperatura del ISRFT se concentra en el área del hombro. Por cada aumento de 1 km/h en la velocidad, la temperatura en el hombro del neumático aumenta aproximadamente 1.6 grados Celsius. El SSTF del ISRFT de panal se distribuye de manera más uniforme, y la temperatura máxima del hombro disminuye en aproximadamente 30 grados Celsius, pero la temperatura máxima de la banda de rodadura aumenta en aproximadamente 40 grados Celsius. Este estudio proporciona orientación metodológica para investigar las características térmicas y mecánicas del ISRFT en condiciones de cero presión.