【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轮胎有限元仿真方法领域，尤其涉及一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法和计算机程序，适用于全钢、半钢子午胎、斜交胎和工程胎等各种轮胎硫化胶囊形状的评价分析。
技术介绍
1、作为车辆与地面直接接触的关键部件，轮胎不仅承载着车辆的全部重量，还直接影响着车辆的操控性、稳定性、安全性和舒适性。因此，轮胎的性能和质量对于保障驾驶人员和乘客的安全至关重要。在轮胎的生产过程中，硫化过程是一个关键的制造步骤，它直接影响到轮胎的性能、寿命和安全性。在这个过程中，硫化胶囊的形状决定了轮胎在硫化过程中的内部压力和温度分布，特别是低扁平轮胎，胶囊形状设计不佳会导致胎里缺胶现象频发，所以在设计阶段，选择合适的胶囊形状十分重要。然而，胶囊最优形状的确定通常需要通过多次实验来实现，这不仅耗时耗力，而且成本高昂。
2、另外，实验难以观察到内部接触压力分布等参数。近些年，随着有限元技术不断发展，有限元方法在轮胎硫化过程评价上得到了广泛的应用，例如专利cn117973145a公布了一种轮胎部件界面应力的计算方法、应用和计算机程序，能够很好的进行耐久性预测，专利cn115683666a公布了一种轮胎接地面滑移区与粘着区的识别及可视化方法、应用和程序产品，能够为磨损和轮胎动力学分析提供依据，专利cn115659625a公布了一种周期性花纹轮胎的滚动阻力的预测方法、应用和计算机程序产品，实现了对具有复杂花纹轮胎的滚动阻力分析，专利cn117313490a公布了一种轮胎花纹块局部等价有限元仿真模拟评价方法和计算机程序，可以对花纹性能进行准确评价，专利cn
技术实现思路
1、为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，该方法通过建立硫化胶囊模型，结合轮胎内轮廓形状，以胶囊在轮胎内部充气的过程中与轮胎内壁的接触情况（完全接触的最小定型压力）判定胶囊形状的优劣，仿真效率高，从一定程度上可以对胶囊进行初期形状优选，为优化胶囊结构和硫化工艺提供技术手段，从而提高轮胎的硫化质量。
2、为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：
3、一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，该方法包括以下的步骤：
4、1）建立2d胶囊模型；
5、2）依据轮胎内轮廓形状，建立轮胎内轮廓解析钢表面；
6、3）胶囊外表面和轮胎内轮廓刚表面进行接触设定；
7、4）约束胶囊一端三个方向的位移自由度以及三个方向的转动自由度；
8、5）根据给定的硫化定型高度，利用解析手段，将胶囊另一端移动到指定高度后约束三个方向的位移自由度以及三个方向的转动自由度；
9、6）将胶囊充气到指定定型气压；
10、7）使用胶囊充气到指定定型气压的过程中，胶囊外表面与轮胎内表面全接触的最小气压作为评判胶囊形状优劣的指标，输出胶囊外表面与轮胎内表面全接触的最小气压。
11、作为优选，所述步骤1）中建立2d胶囊模型时保证对比分析的不同方案的胶囊相同位置处网格尺寸的一致性。
12、作为优选，所述步骤2）中所述轮胎内轮廓解析刚表面根据轮胎断面对称轴分别设定为左右两个解析刚表面surface1，surface2，并在步骤3）中分别与胶囊外表面设定接触对，在步骤5）移动胶囊前，移除surface1和胶囊外表面的接触设定，并在步骤6）充气前添加surface1和胶囊外表面的接触设定。
13、作为优选，所述步骤3）中接触方式选择接触对，摩擦系数设定为0.01。
14、作为优选，所述步骤5）中在胶囊内表面施加均布载荷。
15、作为优选，所述步骤5）中将胶囊端部移动到指定位置的过程中为了保证胶囊的形状不发生屈曲，提高解析收敛性，在胶囊内表面施加一个小气压；作为优选，该气压设定为0.5kpa。
16、作为优选，所述步骤7）中所述的胶囊与轮胎全接触的最小气压可通过找到胶囊充气过程中与轮胎内轮廓最晚接触的节点，每隔一定气压输出该节点的接触压力（作为优选，该间隔气压推荐1kpa，可根据实际情况进行调整），判断节点接触压力是否为0，当节点压力≠0时，输出该时刻的接触压力，作为胶囊与轮胎全接触的最小气压。
17、进一步，本专利技术还公开了所述一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述方法。
18、进一步，本专利技术还公开了所述一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现所述方法。
19、进一步，本专利技术还公开了所述一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现所述方法。
20、本专利技术通过建立硫化胶囊模型，结合轮胎内轮廓形状，实现胶囊在轮胎内部充气的过程中与轮胎内壁的接触情况的可视化，以胶囊与轮胎完全接触的最小定型压力，对胶囊形状进行优选，该方法有限元仿真模型简单，仿真效率高，经过验证，有限元仿真优选出的胶囊形状胎里缺胶现象明显改善，说明了该方法具有一定的可靠性。利用该方法可以在设计初期进行胶囊方案的优选，缩短了研发周期。
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1.一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：
2.根据权利要求1所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤1）中建立2D胶囊模型时保证对比分析的不同方案的胶囊相同位置处网格尺寸的一致性。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤2）中所述轮胎内轮廓解析刚表面根据轮胎断面对称轴分别设定为左右两个解析刚表面surface1，surface2，并在步骤3）中分别与胶囊外表面设定接触对，在步骤5）移动胶囊前，移除surface1和胶囊外表面的接触设定，并在步骤6）充气前添加surface1和胶囊外表面的接触设定。
4.根据权利要求1所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤3）中接触方式选择接触对，摩擦系数设定为0.01。
5.根据权利要求1所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤5）中在胶囊内表面施加均布载荷。
6.根据权利要求5所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤5）中将胶囊端部移动到指定位置的过程中为了保证胶囊
7.根据权利要求1所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤7）中所述的胶囊与轮胎全接触的最小气压可通过找到胶囊充气过程中与轮胎内轮廓最晚接触的节点，每隔一定气压输出该节点的接触压力（作为优选，该间隔气压推荐1KPa，可根据实际情况进行调整），判断节点接触压力是否为0，当节点压力≠0时，输出该时刻的接触压力，作为胶囊与轮胎全接触的最小气压。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7任意一项权利要求所述方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，其特征在于，该计算机程序或指令被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项权利要求所述方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，其特征在于，该计算机程序或指令被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项权利要求所述方法。
...【技术特征摘要】
1.一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：
2.根据权利要求1所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤1）中建立2d胶囊模型时保证对比分析的不同方案的胶囊相同位置处网格尺寸的一致性。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤2）中所述轮胎内轮廓解析刚表面根据轮胎断面对称轴分别设定为左右两个解析刚表面surface1，surface2，并在步骤3）中分别与胶囊外表面设定接触对，在步骤5）移动胶囊前，移除surface1和胶囊外表面的接触设定，并在步骤6）充气前添加surface1和胶囊外表面的接触设定。
4.根据权利要求1所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤3）中接触方式选择接触对，摩擦系数设定为0.01。
5.根据权利要求1所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤5）中在胶囊内表面施加均布载荷。
6.根据权利要求5所述的一种轮胎硫化胶囊形状的评价方法，其特征在于，步骤5）中将胶囊端部移动到指...
【专利技术属性】
技术研发人员：田颖，蒋志强，任福君，马垚，王文卓，潘思宇，吴政奇，何毅超，郭磊磊，
申请(专利权)人：中策橡胶集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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