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轮胎作为连接车辆与地面之间的唯一部件,它与地面间的接触变形是影响车辆行驶阻力与通过性能的重要因素。轮胎与地面接触变形的研究对减小车辆行驶阻力,增加车辆附着性能有重要作用,进而为车辆性能的改进及新型行走机构的设计制造提供了重要的参考依据。本文以常用的小型拖拉机7.50-16驱动轮胎作为研究对象,采用计算机数值模拟与试验相结合的方法对轮胎与地面静态工况下的接触变形进行了ANSYS有限元分析及试验研究。利用Pro/E软件建立了轮胎与地面的接触模型,通过Pro/E与ANSYS软件的接口建立了轮胎与地面接触的三维有限元模型,并对接触模型的正确性进行了验证分析,结果表明轮胎在充气工况下的变形以及地面在一定载荷作用下的变形均符合一般变形规律,证明该模型能够正确反映轮胎与地面的接触。分别在不同硬度的地面上对轮胎进行了不同气压和不同静态载荷时与地面的接触变形试验,试验结果表明在混凝土地面上气压一定时轮胎变形与载荷成线性关系,载荷一定时轮胎变形与气压成对数关系;在模拟留茬地硬度的软地面上250kPa气压时轮胎与地面的接触变形比100kPa气压时的接触变形小;在模拟已耕地硬度的软地面上250kPa气压时轮胎与地面的接触变形比100kPa气压时的接触变形大。建立了混凝土地面上轮胎变形量与气压、载荷之间的回归方程,运用该方程可以预测轮胎的变形量。选定部分试验数据反馈到接触模型中并进行分析,由数值分析结果和试验结果对比可知模型计算结果与试验结果误差在10%以内,基本满足要求,证明该模型可以用来模拟轮胎与地面的接触变形。有限元接触模型的建立可以简化研究过程,缩短研究周期,为研究轮胎与地面的接触变形提供了一种可行的新的研究方法,而且可以用来预测轮胎与地面接触变形,为车辆性能的改进及设计制造提供了重要的参考依据。