Investigación sobre el método de reducción de las vibraciones de los radios de los neumáticos no neumáticos basado en las propiedades mecánicas de las almohadillas de las patas de los gatos domésticos

Aunque no hay riesgo de pinchazo, el problema de las vibraciones causado por las estructuras discontinuas limita el desarrollo de los neumáticos no neumáticos (NPT). La reducción de las vibraciones de los neumáticos no neumáticos es un problema urgente que puede resolverse. En este estudio se analizan las características dinámicas de conexión a tierra y el mecanismo de reducción de las vibraciones de las almohadillas de las patas de los gatos y, a continuación, se aplican las propiedades mecánicas al diseño biónico de los radios de los neumáticos no neumáticos para resolver el problema de las vibraciones. Las características dinámicas de las almohadillas de las patas de los gatos domésticos se determinaron utilizando la pasarela sensible a la presión, la cámara de alta velocidad y el VIC-2D. Los resultados indicaron que las características mecánicas de la deformación por oscilación de las almohadillas de las patas durante el proceso de puesta a tierra atenuaron la tensión de puesta a tierra y amortiguaron el almacenamiento de energía para lograr el efecto de reducción de la vibración. De acuerdo con la transformación de similitud, se empleó un modelo de elementos finitos de NPT que podía reconstruir con precisión la estructura y reflejar de forma realista la deformación de la carga. Se propuso el diseño de la estructura de arcos asimétricos en los bordes laterales de los radios, y puede reducir eficazmente la fuerza de excitación radial del TNP. Los tres parámetros, el arco asimétrico, el grosor y la curvatura de los radios, se utilizaron como variables de diseño para maximizar la reducción de las vibraciones. Se seleccionaron cuidadosamente el modelo experimental ortogonal, el modelo aproximado de Kriging y el algoritmo genético para obtener soluciones óptimas. En comparación con el neumático original, los resultados mostraron que la amplitud pico 1, la amplitud pico 2 y la raíz cuadrada de las amplitudes del neumático optimizado se redujeron en un 76,07%, 52,88% y 51,65%, respectivamente. Estos resultados de la investigación ofrecen una gran orientación potencial en el diseño de NPT de baja vibración.

Autores: Haichao, Zhou; Huiyun, Li; Ye, Mei; Guolin, Wang; Congzhen, Liu; Lingxin, Zhang