高等輪胎力學

序
譯者的話
中文版作者序
前言
第1章單向纖維增強橡膠復合材料1
1.1輪胎上所用的復合材料1
1.2應力/應變關(guān)系2
1.3復合材料的力學性能5
1.3.1平面應力5
1.3.2兩種坐標系下的應變變換5
1.3.3本構(gòu)方程（胡克定律）7
1.3.4用不變量來表示剛度矩陣10
1.3.5任意方向上的復合材料特性11
1.4微觀力學模型14
1.4.1并聯(lián)和串聯(lián)模型14
1.4.2改進的微觀力學模型16
1.4.3復合材料楊氏模量的上下邊界18
1.4.4Halpin-Tsai模型18
1.5單向簾線增強橡膠復合材料（UDCRR）的微觀力學性能20
1.5.1UDCRR的模型20
1.5.2纖維增強橡膠復合材料的微觀力學模型的對比22
1.6纖維增強橡膠近似條件下的單向簾線增強橡膠復合材料力學23
1.6.1單向簾線增強橡膠復合材料的近似公式23
1.6.2任意方向上的單向簾線增強橡膠復合材料（UDCRR）特性24
1.6.3UDCRR的特定角度24
1.6.4微觀力學理論和實驗結(jié)果之間的比較25
1.7單向簾線增強橡膠復合材料（UDCRR）板的黏彈性能25
1.7.1單向簾線增強橡膠復合材料板的黏彈性研究25
1.7.2解析阻尼模型26
1.7.3黏彈性研究的有限元方法29
1.8短纖維增強橡膠復合材料（SFRR）力學30
1.8.1短纖維增強橡膠復合材料（SFRR）的微觀力學性能30
1.8.2短纖維增強橡膠復合材料（SFRR）在任意方向上的模量31
1.8.3短纖維增強橡膠復合材料（SFRR）的黏彈性31
問題33
附錄黏彈性33
備注36
參考文獻37
第2章層合板理論39
2.1經(jīng)典層合理論（CLT）39
2.1.1層合板坐標系和層合板構(gòu)造的表征39
2.1.2經(jīng)典層合理論方程39
2.2軸對稱層合板的特性43
2.2.1軸對稱層合板的本構(gòu)方程43
2.2.2軸對稱層合板的面內(nèi)剛度43
2.2.3軸對稱層合板的彎曲特性45
2.3斜交層合板的性能46
2.3.1斜交層合板的剛度46
2.3.2斜交層合板的面內(nèi)和面外耦合變形48
2.3.3斜交層合板的纖維增強橡膠近似49
2.3.4斜交層合板的實驗結(jié)果和經(jīng)典層合理論的比較54
2.3.5斜交層合板的黏彈性特性56
2.4輪胎帶束層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化58
2.4.1計算機輔助復合材料設計58
2.4.2基于數(shù)學程序的帶束層結(jié)構(gòu)優(yōu)化59
2.4.3采用遺傳算法的帶束層結(jié)構(gòu)優(yōu)化60
問題62
備注62
參考文獻63
第3章修正的層合板理論65
3.1引言65
3.2沒有面外耦合變形的雙層層合板（或四層對稱層合板）的MLT65
3.2.1基本方程65
3.2.2承受均勻分布的應力和位移的斜交層合板的分析67
3.2.3纖維增強橡膠復合材料分析72
3.3不帶面外耦合變形但考慮橫向應力的雙層層合板的MLT（對稱四層復合材料）74
3.3.1不帶面外耦合變形但考慮橫向應力的雙層層合板的MLT的基本方程74
3.3.2MLT和CLT的比較及UDCRR的層間剪應變的參數(shù)研究77
3.4考慮耦合變形的雙層層合板的MLT79
3.4.1考慮耦合變形的雙層層合板的MLT概述79
3.4.2考慮耦合變形的雙層層合板的MLT基本方程79
3.4.3單軸均勻分布位移下的斜交帶束層82
3.5用于面內(nèi)彎曲的MLT87
3.5.1基本方程87
3.5.2理論和實驗之間的比較90
3.6存在耦合變形的三層層合板的MLT91
3.6.1基本方程91
3.6.2輪胎的端部折疊帶束層的面內(nèi)彎曲特性93
3.7用MLT求解斜交帶束層的面外扭轉(zhuǎn)剛度98
3.7.1基本方程98
3.7.2理論和實驗的對比100
3.8用MLT研究承受面內(nèi)彎曲力矩的雙層斜交帶束層的翹曲102
3.8.1承受面內(nèi)彎曲力矩的斜交帶束層的翹曲102
3.8.2承受面內(nèi)彎曲力矩的輪胎帶束層翹曲基本方程102
3.8.3轎車輪胎處于彎曲力矩作用下的翹曲分析107
3.8.4在面內(nèi)彎曲力矩作用下轎車輪胎翹曲的簡化方程108
3.9在壓縮力作用下雙層斜交帶束層的翹曲的MLT109
3.9.1在壓縮力作用下雙層斜交帶束層的翹曲的MLT分析109
3.9.2乘用車輪胎承受壓縮力時的翹曲分析111
問題111
附錄用于求解帶束層處于面內(nèi)彎曲力矩導致的
翹曲變形的梁理論111
備注114
參考文獻121
第4章離散層合板理論122
4.1拉伸載荷下帶有面外耦合變形的雙層斜交帶束層的離散層合板理論122
4.1.1離散層合板理論的基本方程122
4.1.2離散層合板理論的位移124
4.1.3雙層斜交層合板的應變能126
4.1.4總應變能的穩(wěn)定條件130
4.1.5雙層斜交層合板的微分方程的解132
4.1.6通過邊界條件來確定積分常數(shù)133
4.1.7雙層斜交層合板的等效楊氏模量136
4.1.8層間剪應力和界面剪應力138
4.1.9用離散層合板理論進行雙層斜交層合板的受力分析138
4.2彎曲力矩作用下不考慮面外耦合變形的雙層斜交帶束層的DLT140
4.2.1基于DLT的位移140
4.2.2簾線和橡膠的應變能141
4.2.3穩(wěn)定條件和自然邊界條件145
4.2.4雙層斜交層合板的微分方程的解148
4.2.5采用離散層合板理論分析雙層斜交層合板150
4.3利用離散有限元模型來分析無面外耦合變形的雙層斜交層合板的受力150
問題153
附錄1拉伸載荷下雙層斜交帶束層方程中的參數(shù)153
附錄2承受彎矩作用下的雙層斜交帶束層的公式中的參數(shù)154
備注154
參考文獻157
第5章輪胎的輪廓形狀理論158
5.1對輪胎輪廓形狀的研究158
5.2基于網(wǎng)絡模型的自然平衡輪廓理論159
5.2.1自然平衡輪廓理論的基本方程159
5.2.2呈現(xiàn)菱形變形的簾線路徑的自然平衡輪廓161
5.2.3斜交輪胎的自然平衡輪廓理論163
5.2.4沒有帶束層的子午線輪胎的