Araba lastiğinin farklı düşey yük ve basınçlar altında gerilme analizi

Lastik, taşıt ile yol arasındaki teması sağlayan, arızalanması durumunda büyük maddi ve manevi hasarlara yol açabilen önemli bir güç aktarma elemanıdır. Taşıtın hareketi esnasında lastik ile yol teması, lastiğin yol tutuşunu önemli bir şekilde etkilemektedir. Lastik ile yol arasındaki teması; sürtünme katsayısı, lastiğe gelen yanal kuvvet, dikey yük, lastiğin yapısı, diş derinliği, iç basınç ve yuvarlanma direnci gibi birçok parametre etki etmektedir. Bu çalışmada 175/70 R13 ebatlarındaki bir otomobil lastiğinin 2 boyutlu sonlu eleman modeli yapıldı. Lastiğin temas analizi gerçekleştirildi. Lastiğe gelen düşey yük, sürtünme katsayısı ve iç basıncın lastikteki gerilme üzerindeki etkileri araştırıldı.

Stress analysis of a tire under different vertical loads and inflations

Tire is an important power transmission component providing the contact between vehicle and road. When it fails due to any reason, passengers and the vehicle will be in danger. The contact with the ground depends on many parameters such as coefficient of friction, lateral force applied to the tire, vertical load, the structure of the tire, crown dept, and inflation pressure. In this study, a passenger car tire having dimension of 175/70 R13 was modeled numerically in 2D. Then, the contact analysis was carried out. Stress analysis in the tire was investigated under the effect of vertical load, coefficient of friction and, inflation pressure.

___

  • 1. Çetinkaya, S. 2004. Taşıt Mekaniği, Nobel Yayın. 3. Baskı, Ankara.
  • 2. Karakuş, M. 2006. Bir otomobil lastiğinin nümerik olarak gerilme ve titreşim analizi. Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Afyon.
  • 3. Wong, J.Y. 1993. Theory of Ground Vehicles. Wiley-Interscience Publication, 2. Edition, New York, USA.
  • 4. Tönük, E. 1998. Otomobil lastiklerinin dinamik davranışlarının bilgisayarda modellenmesi. Doktora Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
  • 5. Pelc, J. 2005. Towards realistic simulation of deformations and stresses in pneumatic tyres. Applied Mathematical Modelling. Vol 31: 530-540.
  • 6. Hall, W., Mottram, J.T. & Jones, R.P. 2004. Tire modeling methodology with the explicit finite element code LS-DYNA. Tire Science and Technology. Vol 32: 236-261.
  • 7. Lahtinen, I., Kiviniemi, T. & Sainio, P. 2000. Snow surface model for tyre performance simulation. Seoul FISITA World Automotive Congress, June, Seoul, Korea.
  • 8. Burke, A.M. & Olatunbosun, O.A. 1997. Contact modelling of the tyre/road interface. International Journal of Vehicle Desing. Vol 18: 194-202.
  • 9. Yan, X. 2001. Non-linear three-dimensional finite element modeling of radial tires. Mathematics and Computers in Simulation. Vol 58: 51-70.
  • 10. Nackenhorst U. 2004. The ALE-formulation of bodies in rolling contact theoretical foundations and finite element approach. Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. Vol 193: 4299–4322.
  • 11. Cho, J.R., Shin, S.W. & Yoo, W.S. 2005. Crown shape optimization for enhancing tire wear performance by ANN. Computers and Structures. Vol 83: 920–933.
  • 12. Canudas-de-Wit, C., Tsiotras, P., Velenis, E., Basset, M. & Gissinger, G. 2002. Dynamic friction models for road/tire longitudinal ınteraction. Vehicle System Dynamics. (Draft Article October 14, 2002) (http://www.ae.gatech.edu/people/ptsiotra/Papers/vsd02.pdf).
  • 13. Johson, K.L. 1985. Contact Theory. Cambridge University Press, London.
  • 14. Okur, M. 2004. Sonlu Elemanlar ve Ansys Uygulamaları. Gazi Üniversitesi Ders Notları, Ankara.
  • 15. Bolarinwa, E.O. & Olatunbosun, O.A. 2004. Finite element simulation of the tyre burst test. Proc. Instn Mech. Engrs, Part D: J. Automobile Engineering. Vol 218: 1251-1258.