Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ South Ural State Uni...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Многоспицевая безвоздушная шина из композита: прочность и жесткость

Authors: Abdrahimov, R.R.; Tsittser, V.A.; Sapozhnikov, S.B.;

Многоспицевая безвоздушная шина из композита: прочность и жесткость

Abstract

Абдрахимов Руслан Рамильевич, аспирант кафедры «Техническая механика» аэрокосмического факультета, инженер-исследователь научно-исследовательского центра «Экспериментальная механика», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, ryslan90@gmail.com. Цитцер Владимир Александрович, инженер-исследователь управления научной и исследовательской деятельностью, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, zitzer8@gmail.com. Сапожников Сергей Борисович, доктор технических наук, профессор кафедры «Техническая механика», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, ssb@susu.ac.ru. R.R. Abdrahimov, ryslan90@gmail.com, V.A. Tsittser, zitzer8@gmail.com, S.B. Sapozhnikov, ssb@susu.ac.ru South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Представлена многоспицевая модель безвоздушного колеса, обладающая характеристиками прочности и жесткости, сравнимыми с традиционными пневматическими шинами. В качестве начальной схемы была выбрана конструкция колеса с наклонными спицами, отличающаяся надёжностью и универсальностью за счет возможности изменения формы и угла наклона спиц. Для обоснования конструкции безвоздушного колеса были выполнены предварительные аналитические исследования. Начальные параметры конструкции колеса и действующие нагрузки выбраны на основе аналога – пневматической шины 7,50–20. Были определены зависимости жесткости и прочности гибких спиц от их геометрических параметров и физико-механических свойств конструкционного материала методом сопротивления материалов. Работоспособность полученной конструкции была проверена с помощью анализа напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов (МКЭ), при двух основных режимах нагружения транспортного средства: максимальная сила тяги и максимальная статическая нагрузка. МКЭ позволил уточнить параметры спиц, принимая во внимание неравномерность нагружения спиц по окружности ко- леса, получить нелинейную нагрузочную характеристику безвоздушного колеса (аналогично пневматическому колесу) учитывая возможность контакта спиц между собой при превышении определенного уровня нагрузки. Таким образом, обеспечены размеры необходимого пятна контакта колеса с опорной поверхностью и высокая жесткость при повышенных нагрузках. Полученные результаты позволяют считать предложенную многоспицевую конструкцию безвоздушной шины вполне работоспособной, обладающей повышенной надежностью и возможностью применения в гражданских и военных транспортных средствах. Model of multispoke airless tires, possessing strength and stiffness comparable to classical pneumatic tires is presented in this paper. The wheel structure with inclined spokes was used as the initial design, it has high reliability and flexibility through the ability to change of the form and angle of inclination of the spokes. Confirmation of the structure of airless tires was carried out by initial analytical research. The initial design of the wheel and the load are selected based on the analogue - pneumatic tire 7,50-20. Stiffness and strength of flexible spokes have been identified according to their geometry and physical-mechanical properties of the structural material by the mechanics of materials’ method. The efficiency of obtained design was verified by analyzing the stress–strain state of the finite element method (FEM), with two main modes of vehicle loading: maximum traction and maximum static load. Parameters of spoke wheels have been clarified by using the FEM, taking into account the nonuniformity of loading of the spokes, and nonlinear characteristic of normal stiffness airless wheel was obtained (similar to pneumatic wheel), considering the possibility of contact between the spokes is above a certain load level. Thus, obtained the required contact spot between the wheel and the road surface, and provided high stiffness under increased loads. The results of this work allow considering the proposed design multispoke airless tire enough a functioning, possessing increased reliability and the possibility of use for civilian and military vehicles. Исследование выполнено в Южно-Уральском государственном университете (национальном исследовательском университете) за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14-19-00327).

Country
Russian Federation
Keywords

прочность, жёсткость, пятно контакта, stiffness, airless tire, стеклопластик, fiberglass, contact patch, strength, безвоздушная шина, УДК 629.3.032

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Green