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项目背景
在卡尔加里大学舒立克工程学院学习的最后一年，所有攻读学士学位的学生都需要完成一项沉浸式团队任务，称为毕业设计项目。
这些项目让学生将所学知识付诸实践，同时与专业工程界合作，解决行业面临的挑战。
项目介绍
一个六人学生团队将其项目命名为“轮毂电机用高惯量减震轮胎”，旨在开发一种耐用、防刺穿且适应多种环境的轮胎。
该轮胎将用于适配赞助商专有轮毂电机的小型车辆。
项目过程与成果
学生们利用Endurica的工作流程，结合真实材料行为和负载条件，模拟了其3D打印充气轮胎设计的寿命。
他们还在给定的时间和预算内满足了赞助商的所有设计要求。
学生们利用Endurica的工作流程，结合真实材料行为和负载条件，模拟了其3D打印充气轮胎设计的寿命。
他们还在给定的时间和预算内满足了赞助商的所有设计要求。
Endurica带来的价值
先进工具：为工程学生提供先进工具
实战经验：Ansys和Endurica的实战经验
耐久性分析：在有限时间和预算内实现耐久性分析目标
多目标设计：完成多目标高性能设计项目
团队成员反馈
贾里德·舍伦伯格，卡尔加里大学机械工程学士，毕业设计项目硬件负责人：
“橡胶耐久性背后的理论是最难的部分——它比金属耐久性复杂得多。”
“实际使用软件很简单，因为手册直截了当、非常清晰且易于使用。”
亚历杭德罗（亚历克斯）·拉米雷斯-塞拉诺教授，卡尔加里大学机械与制造工程系：
“如果没有这款软件，学生们也能取得一些成果，但无法达到他们实际实现的水平和高度。”
“在他们的最终展示中，可以清楚地看到软件为他们提供了强大的工具来完成工作，并且他们确实学到了很多知识。”
设计挑战与解决方案
项目名称
轮毂电机用高惯量减震轮胎项目
引言
本项目的目的是为一种用于小型四轮车辆的特定轮毂电机开发轮胎。
我们的轮胎注重耐久性和适应性，可在多种应用中使用。
设计必须满足以下要求：
○
承受80-100英寸的跌落
○
易于安装
○
耐温性（-45℃至60℃）
○
使用寿命超过10年
问题背景
▷
探测车等车辆部署在危险条件和复杂地形中
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车轮是最薄弱的环节，容易刺穿
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车轮需要不断维修或更换
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因此需要耐用且免维护的轮胎
概念选择
几何分析
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考虑了4种潜在的非充气轮胎（NPT）设计
▷
蜂窝设计表现最佳
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研究了多种蜂窝结构设计变体
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不同尺寸的蜂窝设计在Ansys中进行了4项结构测试分析
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根据表格结果，“设计B”被确定为最佳方案
材料选择
选材考量
▷
工业规模生产多套轮胎成本更低
▷
90A聚氨酯（TPU）是该设计的最佳选择
最终测试结果
▷
最终用于测试的轮胎样品准确复现了全尺寸轮胎的产品特性，并使用90A TPU材料通过3D打印制成
▷
在Endurica中进行长期疲劳分析，物理疲劳测试以250N和0N的载荷每2.5秒循环一次，共进行10万次循环。
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Endurica预测名义寿命超过1亿次循环
结论
▷
最终设计满足赞助商提出的要求：
耐温性
抗冲击性
防刺穿
轻量化
▷
在250N载荷下变形小于4mm，满足刚性要求
▷
轮胎可用单个内六角扳手轻松安装到轮毂上
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可能的改进方向：
○
优化几何结构
○
剪切/滚动阻力测试
○
确定合适的胎面花纹
○
可扩展性优化
END
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