
Tiraid v2026R1 轮胎仿真分析软件操作 原创
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课程内容介绍
课程目标
掌握 Tiraid 软件从模型导入、前处理、工况设置到求解计算与后处理的完整轮胎有限元仿真流程,能够独立完成轮胎充气、接地、滚动、模态、冲击及涉水等典型工况分析。
第一章 软件概述与环境准备
1.1 Tiraid 软件简介
- 软件定位:基于 Abaqus 的轮胎专用仿真分析平台
- 核心能力:网格处理、Rebar 建模、六大工况仿真、Magic Formula 拟合
- 技术架构:PyQt5 界面 + Abaqus 求解器 + Nuitka 打包
1.2 安装与授权
- 系统要求:Windows x64、Visual C++ Runtime
- 启动流程:
Tiraid_v2026R1.exe→ 证书校验 → 主界面 - 证书管理:系统信息生成 → 证书选择 → 验证安装(
Start.py) - 证书存储路径:
%APPDATA%\Tiraid,到期自动提醒
1.3 主界面布局
- 菜单栏:文件 / 编辑 / 工具 / 网格 / 作业
- 工具栏:文件操作、仿真提交
- 中央区域:单元集-材料表 + 节点集-边界表 + 3D 视图(matplotlib)
- 底部:日志面板(可折叠)
第二章 基础操作与文件管理
2.1 设置工作路径
- 菜单:文件 → 设置工作路径
- 工作路径的作用:所有仿真输入/输出文件的根目录
- 注意事项:路径中避免中文与空格
2.2 导入网格
- 支持格式:Abaqus
.inp网格文件 - 导入流程:文件 → 导入网格 → 解析节点/单元/集合
- 生成数据文件:
nodes.pkl、elements.pkl、elsetlist.pkl、elementsset.pkl - 网格可视化:matplotlib 显示轮胎截面
2.3 导入材料库
- 支持格式:材料定义
.inp文件 - 生成数据:
matlist.pkl - 材料-单元集对应关系设置
2.4 界面交互基础
- 视图操作:缩放、平移、旋转(NavigationToolbar)
- 表格编辑:单元集/材料、节点集/边界类型
- 右键属性编辑
第三章 前处理 — 模型构建
3.1 生成 Rebar(帘线/钢筋)
- 按钮:
1.>生成Rebar>> - 参数定义对话框(8 列):
- Host Region(单元集)、Position coef(位置系数 0-1)
- Rebar name、Area per Bar、Spacing、DFSM、Rebar material、Angle
- 工作流:选择单元集 → 设置位置系数 → 生成 Rebar 节点/单元
- 输出:
rebar_set_list.pkl、rebar_eleset.pkl、ntempid.pkl、etempid.pkl - 常见问题:Rebar name 非空校验、数值字段格式
3.2 生成 Surface(表面)
- 按钮:
2.>生成Surface>> - 轮胎外表面自动识别与生成
- 用于后续接触定义
3.3 生成刚性 Rim(轮辋)
- 按钮:
3.>生成刚性Rim>> - 刚性轮辋单元生成
- 模板:
rigid_rim_element_template.inp
3.4 生成轮胎 FEM
- 按钮:
4.>生成轮胎FEM>> - 整合网格、Rebar、表面、轮辋为完整有限元模型
- 输出完整的 Abaqus 输入文件
3.5 材料库编辑
- 菜单:编辑 → 材料库编辑
- 材料参数增删改查
- 材料卡导出/导入
3.6 网格编辑
- 菜单:网格 → 网格编辑
- 单元检查、网格质量评估
- 节点/单元编号重排
3.7 CEL 网格生成
- 菜单:工具 → CEL网格生成
- 欧拉域网格创建(用于涉水仿真)
- 流体区域定义
第四章 仿真工况详解
4.1 2D 轮胎充气模拟
- 入口:
2D 轮胎充气模拟按钮 - 功能:二维截面充气分析
- 模板:
inflation_analysis_template.inp - 参数设置:充气压力、材料参数
- 提交计算:Abaqus 后台运行 + 进度条(读取
.sta第 7 列) - 结果:变形、应力分布
4.2 3D 轮胎静态模拟(接地印痕)
- 入口:
3D 轮胎静态模拟按钮 - 功能:三维轮胎静压接地分析
- 关键参数:垂向载荷、接地平面、轮辋约束
- 结果:接地印痕、压力分布、垂向刚度
4.3 3D 轮胎滚动模拟(稳态滚动)
- 入口:
3D 轮胎滚动模拟按钮 - 功能:稳态运输滚动分析
- 关键参数:滚动速度、角速度、滑移率
- 模板:
d3_rollingtire_*_template.inp - 依赖:
oldjob继承静态分析结果 - 结果:滚动阻力、胎面变形、应力分布
4.4 3D 轮胎模态模拟
- 入口:
3D 轮胎模态模拟按钮 - 功能:轮胎固有特性分析
- 关键参数:模态阶数、频率范围
- 结果:固有频率、振型(3D 模态云图,不同轴组不同颜色)
4.5 3D 轮胎冲击模拟(显式动态)
- 入口:
3D 轮胎冲击模拟按钮 - 功能:轮胎冲击障碍物(如路缘)显式分析
- 关键参数:冲击速度、障碍物几何(
CURB_type1/2.jpg) - 模板:
d3_rollingtire_explict_*.inp - 结果:冲击力时程、能量吸收
4.6 3D 轮胎涉水模拟(CEL 流固耦合)
- 入口:
3D 轮胎涉水模拟按钮 - 功能:轮胎涉水的耦合欧拉-拉格朗日分析
- 前置:CEL 网格生成
- 关键参数:水深、流速、轮胎速度
- 模板:
d3_rollingtire_explict_cel_template_2.inp - 结果:水动力、流体分布
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