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Proceedings

Parameteridentifikation mit Hilfe eines strukturmechanischen Modells für Superelastikreifen

Parameter identification using a structural mechanical model for super elastic tires

  1. M.Sc. Arne Pross Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
  2. Prof. Dr.-Ing. Rainer Bruns Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg

Zusammenfassungen

Neben der Fahr- und Kippstabilität werden die Schwingungsbelastungen auf den Fahrer bei Flurförderzeugen erheblich durch die mechanischen Reifeneigenschaften beeinflusst. Die Identifikation dieser Eigenschaften stellt sowohl für die richtige Reifenwahl, als auch für die Durchführung von dynamischen Fahrzeugsimulationen eine große Bedeutung dar. Explizite Belastungszustände und daraus resultierende Deformationen lassen sich jedoch experimentell nur aufwändig mit dem gewünschten Detaillierungsgrad beschreiben. Zur Analyse des mechanischen Verhaltens rücken somit strukturmechanische Ansätze in den Fokus, welche eine simulative Analyse des Reifens unter beliebigen Belastungszuständen erlauben. Daraus resultiert die Möglichkeit einer simulativen Identifikation verschiedener Parameter, welche die mechanischen Reifeneigenschaften definieren, woraus eine Minimierung des experimentellen Aufwandes entsteht. In diesem Beitrag wird ein auf der Finiten-Elemente-Methode basierendes strukturmechanisches Modell für Superelastikreifen (SE-Reifen) vorgestellt. Neben der Beschreibung des Aufbaus sowie der Validierung des Modells werden Simulationen zur Bestimmung der longitudinalen sowie lateralen Steifigkeit und Dämpfung eines gängigen Reifentyps durchgeführt.

In addition to driving and tipping stability, the stress of vibration on the driver of industrial trucks are significantly influenced by the mechanical properties of the tires. The identification of these properties is of great importance both for the correct tyre selection and for carrying out dynamic vehicle simulations. Explicit load conditions and the resulting deformations, however, can only be described experimentally with the desired degree of detail. In order to analyse the mechanical behavior, structural mechanical approaches come into focus, which enable a simulative analysis of the tyre under any load conditions. This results in the possibility of a simulative identification of various parameters that define the mechanical tyre properties, which results in a minimization of the experimental effort. This paper presents a structural mechanical model based on the finite element method for superelastic tires (SE tires). In addition to describing the structure and validating the model, simulations are carried out to determine the longitudinal and lateral stiffness and damping of a common tire type.

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