مروری بر ساختارهای تایرهای غیر بادی: هندسه ، مواد، تحلیل استاتیکی و دینامیکی و چشم اندازهای آینده

تایرهای غیر بادی به عنوان جایگزینی نوین برای تایرهای پنوماتیکی، به دلیل حذف خطر پنچری، کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری و قابلیت بازیافت بیشتر، موردتوجه گسترده قرار گرفته اند. در این مقاله مروری، مطالعات انجام شده در زمینه طراحی، تحلیل و توسعه تایرهای غیر بادی مبتنی بر ساختارهای سلولی و فرا مواد بررسی شده است. انواع هندسه های رایج شامل ساختارهای لانه زنبوری، مثلثی، صفحه ای و پره های منحنی از نظر عملکرد استاتیکی و دینامیکی مقایسه شدند. نتایج نشان می دهد ساختارهای لانه زنبوری بیشترین سفتی و ظرفیت تحمل بار را در مقایسه با سایر هندسه ها ارائه می کنند، درحالی که افزایش انحنای پره ها موجب کاهش سفتی شعاعی می شود. همچنین نوار برشی سلولی با زاویه ۶۵ درجه و ارتفاع ۲۱ میلی متر به عنوان یکی از بهینه ترین طرح ها معرفی شده است. بررسی عملکرد غلتشی نشان داد استفاده از نوار برشی متخلخل می تواند مقاومت غلتشی را حدود ۳۹ تا ۴۳ درصد نسبت به ساختارهای پیوسته کاهش دهد. تحلیل های دینامیکی نشان داده فرکانس طبیعی نخست تایرهای لانه زنبوری در محدوده ۹ تا ۶۵ هرتز قرار دارند و آسیب سازه ای می تواند این فرکانس ها را تا ۱۹.۳۷ درصد کاهش دهد. همچنین استفاده از قوس های نامتقارن در پره ها موجب کاهش محسوس ارتعاشات شعاعی می شود. در مجموع، نتایج مطالعات نشان می دهد به کارگیری ساختارهای سلولی بهینه و فرا مواد می تواند موجب افزایش سفتی، بهبود ظرفیت باربری، کاهش مقاومت غلتشی و ارتقای عملکرد ارتعاشی تایرهای غیر بادی شود و زمینه توسعه کاربرد آنها در خودروهای آینده را فراهم سازد.

Keywords:

تایر بدون هوا , آکوستیک , فرامواد , ارتعاشات , خودرو