轮胎结构包含材料非线性、几何非线性、接触非线性,被称为CAE仿真界的“喜马拉雅山”。在国家重点研发计划项目(1600万,2020年-2025年)的支持下,吉林大学CAE工业软件研发团队开发了轮胎结构与动力学设计自主工业软件SuperTire,实现了全流程的轮胎结构建模、计算、优化和工程应用,可代替试验预测轮胎结构的刚度、强度、模态、滚动动力学、滚阻、疲劳等性能,加速轮胎产品的数字化研发。SuperTire是我国首个轮胎专用CAE工业软件,在超弹性接触非线性、滚动大变形、复合材料铺层优化、大型CAE工业软件开发方面取得了重要进展。通过了CNAS、CMA的认证,并对标Abaqus软件,评测结论:(1)SuperTire的轮胎建模、静态充气、模态分析、静态接地、滚动动力学的计算结果相差不超过3%;(2)热力耦合、疲劳分析、摩擦磨损、铺层优化功能独有;(3)全流程设计效率提高了3倍。现已与山东玲珑轮胎有限公司(经费180万,2025年-2027年)、中国工程物理研究院(经费385万,2025年-2028年)开展软件定制化开发与应用迭代。
图 1 轮胎结构与动力学设计自主工业软件SuperTire研发历程

图 2 轮胎结构与动力学设计软件SuperTire及其CMA、CNAS认证