Прогнозирование работоспособности резинокордных деталей шин с учетом условий реальной эксплуатации

 

В рассмотренной в предыдущем разделе схеме важная роль отводится лабораторным усталостным испытаниям, на основе которых делается прогноз работоспособности (числа километров до разрушения) данной детали шины. При всей убедительности теории, уверенность в ее адекватности может дать только реальный эксперимент на шинах.

Рассмотрим результаты сравнительных испытаний ОКН и шин на стенде.

На опытном заводе НИИШП была изготовлена партия шин модели БИ-391 175/70 Р13 с применением в каркасе безуточного резинокордного полотна на основе корда 20П. Часть резинокордного полотна, из которого изготовлены шины, была исследована при помощи метода ОКН (глава 3).

В 50-60 г.г. одной из наиболее часто встречаемых причин выхода шин из строя был дефект, связанный с усталостным разрушением корда под действием циклических деформаций [183, [292]]. Позднее выход шин из эксплуатации стал происходить по другим причинам, таким, как разрушение по кромкам брекера, расслоение между слоями брекера, в зоне борта и др.

Немаловажным фактором в работоспособности шины является долговечность (усталостная выносливость) каркаса шин. В работе [[293]] показано, что разрушение каркаса радиальных шин происходит в результате образования усталостных трещин в резине между нитями корда. Образование трещин в каркасе происходит после определенного пробега шины (примерно 15-50 тыс. км. [[294], [295]]) и затем происходит их разрастание по мере увеличения пробега. Количественная оценка образования трещин в каркасе проводится по разработанной ранее в НИИШП методике [[296]]. Внешний вид трещин, образовавшихся в процессе стендовых испытаний шин, показан на рис. 5.5.1.

Результаты испытаний образцов ОКН показали, что вид поверхности разрушения образцов существенно зависит от способа нагружения. При растяжении с постоянной скоростью (прочностные испытания) разрушение образцов происходит по границе «корд-резина», то есть слабым местом является граница адгезив - резина или пленка адгезива вне зависимости от типа корда. К аналогичным результатам пришли и авторы работы [[297]] в результате изучения характера разрушения в системе корд - адгезив - резина. На такой поверхности разрушения явно видна структура нити корда. При усталостных испытаниях с большой базой утомления (» 10⁵ и более циклов), поверхность разрушения проходит по резине и имеет вид рваного раздира. При промежуточных значениях баз утомления поверхность разрушения имеет переходный характер. Напрашивается вывод: если шина работает в жестких условиях с высокими ударными нагрузками, то разрушение резинокордного композита пойдет по границе «корд-резина». В этом случае следует улучшать прочность связи корда с резиной. Если шина работает в условиях постоянных циклических деформаций с малыми амплитудами, то разрушение происходит по резине и в этом случае надо повышать усталостную выносливость резины в условиях реального сложного НДС.

Данный вывод имеет не только методическое, но и практическое применение, так как по поверхности разрушения можно судить о наиболее слабом месте РКК в данной детали шины в условиях её наиболее вероятной эксплуатации.

 

Рис. 5.5.1. Внешний вид трещин в каркасе шины

165/70 R13 модели Ех-85.

 

 

Полученные шины были подвергнуты стендовым испытаниям по методике ОСТ 3804394. После этого из каркаса шин были изготовлены срезы. Анализ срезов из шин и результатов, полученных методом ОКН, показал достаточно хорошую прогностическую способность лабораторного метода испытания и возможность использования его в рамках разработанной методологии (таблица 5.5.1). По результатам испытания ОКН было предсказано место разрушения резинокордного композита и тип поверхности разрушения. Рассчитанные деформации резины между нитями корда в образцах ОКН, при данной ходимости шины на стенде, соответствовали данным, приведенным в литературе.

 

Таблица 5.5.1 Сравнительные характеристики разрушения образцов ОКН и шин 175/70 R13 модели БИ-391

Показатели	Образцы ОКН	Шины БИ-391
1. Место разрушения	Разрушение образцов по местам локальной неоднородности нитей корда (по сближенным нитям)	Образование трещин в каркасе по сближенным нитям корда
2. Поверхность разрушения	Разрушение по резине с участками перехода на границу «корд-резина»	Разрушение по резине с участками перехода на границу «корд-резина»
3. Величины деформаций резинокордного слоя	Нормальные (чистый сдвиг) - 5,9% Касательные (простой сдвиг) - 8,9% [расчет]	Окружные - около 5% Сдвиговые –около 11% [литературные данные]
4. Усталостная выносливость [циклы]	9 ×10^6	9 ×10^6

Из приведенных в таблице данных видно, что на образцах удалось достаточно точно воспроизвести НДС в шине. Характер разрушения и число циклов до разрушения практически совпадают в шинах и образцах.

В качестве следующего примера приведем результаты сравнительных испытаний ЦМК шин (целиком металлокордные) отечественного производства и фирмы Michelin, и ОКН, заготовленных из каркаса и брекера этих шин.

Испытания ОКН проводили на образцах, заготовленных из шин 295/80R22,5 Michelin XZU2T №V01301 ALL STEEL и 295/80R22,5 Я454 ALL STEEL №544449. Шина Michelin разрушилась при определении максимальной скорости (осмоление между слоями брекера). Шина ЯШЗ прошла испытания без разрушения.

Конструктивно исследуемые шины состоят из одного слоя каркаса и четырех слоев брекера, причем первый слой расчлененный.

Образцы типа ОКН заготавливали из слоев каркаса и брекера шин. Угол ориентации нити корда к оси растяжения ОКН выбрали 45⁰. Проводили упруго-прочностные и усталостные испытания в соответствии с разработанными методиками.

Результаты испытаний с целью определения упруго-прочностных свойств резинокордного слоя каркаса приведены на рис. 5.5.2 – 5.5.5. Испытали по 11 образцов, заготовленных из каркаса каждой из шин. Определяли значения условного напряжения при деформациях 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100%, разрывное удлинение, напряжение при разрыве. Рассчитывали среднее значение измеряемых величин, среднеквадратическое отклонение, коэффициент вариации, и т.д. Определяли погрешность для доверительной вероятности 95%. Кривые растяжения (скорость растяжения 500 мм/мин) приведены на рис. 5.5.2.

Из приведенных данных видно, что каркас Michelin ~ в 1.5 раза более жесткий, чем каркас ЯШЗ (условные напряжения для ОКН из шины Michelin при всех указанных выше значениях деформации ~ в 1.5 раза выше, чем соответствующие значения для шины ЯШЗ). Если учесть, что резиносодержание каркаса Michelin выше, чем каркаса ЯШЗ, то ясно, что жесткость резины Michelin более чем в 1.5 раза превышает жесткость резины ЯШЗ. (Понятие жесткости следует рассматривать условно, качественно, т.к. НДС между нитями корда является сложным и для его строгого описания следует использовать тензоры напряжений и деформаций).

Прочность ОКН Michelin на треть выше, чем ОКН ЯШЗ. Характер разрушения в статике качественно отличается: ОКН ЯШЗ разрушается как обычно, т.е. по границе «корд-резина», а ОКН из каркаса шины Michelin разрушается по резине. Именно поэтому так существенно отличается прочность. Такой характер разрушения является уникальным и присущ исключительно шинам ф. Michelin. Следует отметить, что конструкция корда каркаса Michelin очень проста – один жгут из 19 проволочек диаметром 0.17 мм. Шаг скрутки 11 мм. Затекание резины внутрь корда не наблюдается. По всей видимости, использован способ существенного повышения прочности связи «корд-резина» до такой степени, что она становится выше прочности резины. Именно этим объясняется разрушение по резине в статике.

Структура корда каркаса шины ЯШЗ выражается формулой 3х9х15х1. Несмотря на то, что степень затекания хорошая, на разрушенных образцах отчетливо видна структура поверхности корда. Следовательно, прочность границы «корд-резина» каркаса шины ЯШЗ ниже прочности резины.

На рис. 5.5.3 приведены результаты усталостных испытаний ОКН в режиме заданных деформаций. Из-за технических трудностей была построена одна точка при деформации ОКН 15%. Величина усталостной выносливости каркаса Michelin несколько превышает ту же величину каркаса ЯШЗ. Если учесть, что каркас работает в режиме заданных деформаций, то можно заключить, что шина Michelin имеет не на много больший запас ходимости каркаса по сравнению с ЯШЗ. Более высокий уровень прочности связи корда с резиной каркаса шин Michelin требуется, видимо, для того, чтобы обеспечить высокую стойкость каркаса к ударным (экстремальным) нагрузкам и для достижения повышенного уровня стойкости к различным видам старения (из предыдущих исследований известно, что в месте локального повреждения (прокола) образуется коррозионная область, связанная с проникновением влаги и соли в зону металлокордного слоя).

В режиме заданных напряжений (рис. 5.5.4) разница в усталостных свойствах существенно возрастает, т.к. резина Michelin более жесткая. То же утверждение относится и к режиму заданных энергий деформации (рис. 5.5.5).

Наличие лишь одной точки на усталостных кривых не позволяет делать более детальные выводы. Однако налицо более высокие усталостные характеристики резины каркаса Michelin по сравнению с каркасной резиной ЯШЗ в сопоставимых условиях. Этот вывод относится ко всем изученным нами отечественным резинам по сравнению с резинами Michelin.

Перейдем к рассмотрению механических свойств брекера. Образцы ОКН с теми же параметрами, что и для каркаса, заготовили из второго слоя брекера. На рис. 5.5.2 изображены кривые растяжения. Видно, что брекер шины Michelin существенно жестче брекера шины ЯШЗ. Разрывное удлинение и прочность существенно меньше у образцов из шины Michelin. Конструкция корда брекера Michelin и ЯШЗ примерно одинаковая. Сопротивление ударным нагрузкам у шин ЯШЗ по прочности связи брекера должно быть существенно выше. Усталостная выносливость в режиме заданных деформаций почти на порядок выше у брекера шины ЯШЗ (рис. 5.5.3). По режимам заданного напряжения и энергии деформации трудно сделать выводы, т.к. наличие одной усталостной точки, расположенной в разных местах оси абсцисс, не дает представления о форме всей усталостной кривой. Тем не менее, аномально низкие значения прочности и разрывного удлинения могут навести на мысль, что это и является причиной преждевременного выхода из строя данной шины в процессе испытаний на максимальную скорость. Это, а также разрушение ОКН в статике по границе «корд-резина» дают основание усомниться в том, что брекер этой шины подлинно «Мишленовский». Следует, видимо, внимательно проверить родословную изучаемой шины.

Из результатов проведенных испытаний можно заключить, что в каркасе шин Michelin используется существенно более жесткая резина, имеющая более высокий уровень усталостных свойств по сравнению с шиной ЯШЗ. Также значительно выше статическая прочность связи на границе «корд-резина». Конструкция корда каркаса более простая, чем каркаса ЯШЗ. Затекание резины внутрь корда не является необходимым условием обеспечения высокого уровня статической прочности связи.

Что касается брекера, то имеющиеся данные показали заметное превосходство брекерной резины ЯШЗ по сравнению с тем, что использовано в шине Michelin.

Самое существенное то, что результаты лабораторных испытаний ОКН полностью подтвердились при испытаниях шин. Другими методами сделать это не представляется возможным.

Еще один пример использования разработанной нами методологии оценки работоспособности шин. Была изготовлена опытная партия грузовых шин, по конструкции близких к ЦМК шинам, но металлокорд был заменен сверхвысокомодульным терлоном. Шины были переданы в опытную эксплуатацию и очень быстро выходили из строя по причине расслоения. Все стандартные методы исследования этих шин не дали заметных отклонений от нормы.

Из данных шин были заготовлены ОКН из слоев каркаса и брекера с углом 45⁰ и 90⁰. Результаты испытаний показали следующее. Прочность ОКН-45 составила 2.4 МПа. Для сравнения: прочность аналогичных образцов с кордом 25А равна 5.9 МПа, с кордом 20ПДУ – 3.9 МПа. Усталостная выносливость при e = 30% составила 55000 циклов. Для сравнения: усталостная выносливость при 38% деформации для аналогичных ЦМК шин составляет 83000 циклов.

Характер разрушения ОКН оказался одинаковым и в статике, и в усталостных испытаниях: образцы разрушились по границе «корд-резина», при этом наблюдали голые нити корда без следов резины. Для сравнения: весь имеющийся опыт усталостных испытаний ОКН свидетельствует о том, что граница разрушения проходит по резине. В тех редких случаях, когда разрушение идет по границе, поверхность корда покрыта тонким слоем темного цвета, скрывающим тонкую структуру корда.

Результаты проведенных испытаний показывают, что по прочностным, усталостным и видовым характеристикам связь между кордом и резиной в анализируемой шине является существенно более низкой, чем в известных аналогах.

Рис. 5.5.2 Рис. 5.5.3

 

 

Рис. 5.5.4 Рис. 5.5.5

 

 

Дальнейшие задачи

 

Мы изложили концепцию, реализация которой позволит существенно более точно, оперативно и экономично прогнозировать поведение резинокордных деталей шины на стадии разработки (создания) новой шины. Некоторые положения концепции верны в силу своей общности, т.к. применимы при разработке любого нового изделия, будь то вертолеты или роботы. Большая же часть положений специфична и относится исключительно к области нелинейной механики больших деформаций анизотропных вязкоупругих материалов, коими являются РКК.

Все задачи, решение которых нами осуществлено, укладываются в рамки концепции. Однако имеется некоторое число названных, но не решенных задач. Не решены они, в основном, в соответствии с принципом «нельзя объять необъятное», но не потому, что их решение представляет непреодолимые трудности. Хотя, не будем лукавить, есть задачи, решение которых не видно даже на горизонте научных возможностей.

Итак, сформулируем дальнейшие задачи. Их последовательность, вообще говоря, не связана с их первоочередностью.

1. Описание нелинейного термовязкоупругого поведения резины и РКК в произвольных сложных НДС при негармонических импульсных воздействиях произвольной формы. Нелинейность должна быть учтена как зависимость модулей от величины и скорости деформации, так и в смысле неподчинения вязкоупругого поведения принципу суперпозиции Больцмана [291].

Принципиальная схема решения этой задачи известна. Она состоит в отыскании оптимального вида ядра интегрального оператора, описывающего последействие [215, [298]]. Следующим шагом является нахождение коэффициентов ядра, которые давали бы удовлетворительные по точности значения тепловыделения и тензора напряжений в зависимости от вида деформированного состояния и скорости его изменения, а также от предыстории нагружения.

Для нахождения указанных коэффициентов следует провести серию экспериментов, результаты которых должны охватывать всю область изменения исходных значений тензора деформаций и скоростей деформаций. Перечень таких экспериментов пока не разработан. Возможно, здесь следует использовать подход, разработанный в главе 2, проводя испытания с разной скоростью.

2. Создание пакета компьютерных программ для моделирования с требуемой точностью НДС и скорости изменения НДС в различных деталях шины. Свойства материалов в данном пакете должны быть описаны с учетом результатов пункта 1.

В принципе, для решения этой задачи можно использовать метод конечных элементов (МКЭ), программная реализация которого достаточно детально отработана и широко используется в разных областях науки и техники и, в том числе, при расчетах шин. Однако использование МКЭ в качестве численного эксперимента при решении задачи оптимизации в настоящее время нереально. Даже использование современных суперкомпьютеров с распараллеленным процессом вычислений требует, по некоторым оценкам, нескольких часов для получения решения одного варианта. Для того, чтобы эффективно реализовать методы, изложенные в разделах 5.3 – 5.4, нужно иметь возможность получения одного численного результата за время порядка 5 минут. Это может быть осуществлено комплексным использованием методов с разной степенью детализации вычислительного процесса.

Трудно судить по публикациям, насколько решена данная задача в мире. Сведения об этом строго конфиденциальны. Отечественные шинные фирмы такими пакетами не располагают. Здесь делаются лишь первые шаги (см. главу 1).

3. Разработка молекулярной количественной теории усталостных свойств наполненных резин с учетом произвольных условий утомления. Решение задачи в обозримом будущем не предвидится.

4. Количественное аналитическое решение задачи деформирования многослойных РКК с учетом нелинейности свойств резины и корда. Подходы к решению задачи обозначены. Ее реализация позволит существенно упростить поиск НДС в резинокордных деталях и в шине целиком. Методы экспериментальной проверки правильности теории основаны на использовании двухслойных ОКН.

5. Аналитическое описание свойств резин в произвольном НДС в зависимости от режима неизотермической вулканизации. Решение позволит эффективно оптимизировать процесс вулканизации шины по выходным характеристикам с учетом возможности использования разных теплоносителей и их характеристик.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В представленной работе поставлена и решена задача разработки методов описания механических (квазиупругих и усталостных) свойств резин и резинокордных композитов и их использования для прогнозирования работоспособности резинокордных деталей шин в условиях, приближенных к эксплуатационным.

В первой главе приведен обзор существующих методов описания нелинейных механических свойств резин и РКК, экспериментальных методов исследования этих свойств, а также способов прогнозирования работоспособности на стадии лабораторных исследований. Из анализа литературы сделан вывод о недостаточности существующих представлений для адекватного описания механических свойств резин и РКК в области конечных деформаций и для использования результатов лабораторных механических испытаний резиновых и резинокордных образцов для прогнозирования работоспособности. По итогам обзора сформулированы задачи исследования.

Во второй главе исследуются свойства резин.

В первом разделе построен упругий потенциал несжимаемого тела для случая изотропности в деформированном состоянии. Впервые решена задача построения упругого потенциала только на основе принципов симметрии – однородности, изотропности. Оказалось, что полученный вид потенциала не соответствует результатам классической теории высокоэластичности. Однако он совпадает с результатами молекулярной теории Хазановича и, как показали многочисленные эксперименты, лучше, чем по классической теории, описывает упругие свойства ненаполненных резин в области средних деформаций (до 100%). Однако для наполненных активным наполнителем резин этот потенциал оказался недостаточно точным, т.к. он не смог описать существенную нелинейность зависимости напряжения от деформации при малых значениях (от 0 до 20%) последней.

Во втором разделе главы предложен новый подход к построению упругого потенциала наполненной резины. Он основан на рассмотрении поведения дифференциального модуля. Выделены три характерные области для деформаций растяжения от 0 до 100%. Записаны аналитические выражения, описывающие деформационную зависимость модуля. Двукратное интегрирование этих выражений дало выражения для упругого потенциала. Далее осуществлен переход от деформации растяжения к инвариантному виду.

Следующие два раздела посвящены описанию сложного НДС как суперпозиции чистого и простого сдвигов. Данный подход необходим по двум причинам. Во-первых, такой вид деформированного состояния характерен для резины между нитями корда, во-вторых, этот же принцип заложен в экспериментальный метод воспроизведения на стандартном оборудовании произвольного сложного НДС.

В пятом разделе теоретически строго показано, что по результатам испытаний, полученным в условиях одноосного растяжения-сжатия, можно построить бесчисленное множество упругих потенциалов, одинаково хорошо совпадающих с указанным экспериментом и сколь угодно далеко расходящихся при других видах НДС. Этот раздел понадобился по той причине, что имеется большое число публикаций, где упругие потенциалы строятся по только по результатам одноосного нагружения.

В шестом и седьмом разделах представлен экспериментально-расчетный метод определения плотности энергии деформации в зависимости от инвариантов тензора деформации. Разработано специальное приспособление, позволяющее проводить испытания на обычных разрывных машинах. Изложены алгоритмы и их программная реализация для описания НДС резины в данном приспособлении, а также для нахождения значений констант в выражениях для упругих потенциалов. Разработанный метод использован для описания свойств брекерной резины. Проверены возможности большого числа известных потенциалов. Показано, что предложенные в данной работе потенциалы наилучшим образом согласуются с экспериментом.

В качестве примера применения полученных результатов в восьмом разделе решена задача Ламе для толстостенной сферической оболочки для случая больших деформаций и построенных упругих потенциалов.

Общим итогом главы можно назвать создание достаточно надежного метода описания квазиупругих свойств наполненных резин с требуемой высокой точностью.

Третья глава посвящена моделированию и математическому описанию реальных условий нагружения и свойств резинокордных композитов с учетом свойств резин, полученных в предыдущей главе.

Для расчетного и экспериментального изучения свойств РКК предложен образец типа ОКН (образец с косой нитью), представляющий собой прямоугольный фрагмент резинокордного слоя. Описано НДС резины между нитями корда в образце в предположении однородности деформирования резины между нитями корда. Приведены экспериментальные доказательства наличия высокой степени однородности. Записаны соотношения, позволяющие по свойствам резины и параметрам резинокордного слоя рассчитать упругие (точнее, квазиупругие) свойства этого слоя, или, что то же самое, свойства ОКН. Записаны соотношения, позволяющие по результатам тензометрических или иных экспериментальных измерений деформации в шине рассчитывать параметры ОКН, при которых резина между нитями корда в ОКН будет находиться в том же НДС, что и резина между нитями корда в шине. Разработаны программы для построения кривых растяжения ОКН.

Приведены результаты испытаний ОКН (растяжение с постоянной малой скоростью) и результаты расчетов. Показано, что эксперимент хорошо описывается теорией только для потенциалов, построенных в предыдущей главе.

Записаны соотношения для описания деформирования ОКН с учетом конечной жесткости нитей корда. Показано, что это существенно для РКК на основе текстильных кордов. Получено, что большую роль играет учет поперечной жесткости нитей корда.

В четвертой главе приведены результаты прочностных и усталостных испытаний резинокордных образцов типа ОКН. Показано, что ранжирование РКК по результатам испытаний в статике (прочность при растяжении с постоянной скоростью) и усталостных испытаний (многократное циклическое утомление) не совпадает. Более того, результаты испытаний и ранжирование существенно зависят от конкретного НДС в резине между нитями корда, которое задается углом ориентации нитей к оси растяжения ОКН. Результаты также зависят от режима усталостных испытаний – заданные деформации, напряжения или плотность энергии деформации. Существенно, что на результаты влияет режим вулканизации – изотермический или неизотермический, даже если оба режима эквивалентны.

Получено, что при прочностных испытаниях граница разрушения проходит по поверхности корда или по адгезионным слоям. Этот вывод справедлив для всех типов испытанных резин и кордов, для всех видов НДС, для разных режимов вулканизации и условий старения. Исключение одно – каркас шин Мишлен, где даже в статике разрушение шло по резине (см. раздел 5.5).

При усталостных испытаниях с большой базой утомления разрушение проходило по резине и имело вид рваного раздира во всех исследованных материалах.

Дано объяснение характеру разрушения с позиций механики деформирования и разрушения. Полученные результаты позволяют выявлять слабое место РКК. Например, часто следует улучшать свойства резины, а не границы «корд-резина».

Основной вывод по главе: поведение РКК в шине следует оценивать по результатам усталостных испытаний, при этом условия испытаний должны соответствовать реальным «шинным» условиям.

В пятой главе предложена концепция прогнозирования работоспособности шин на стадии их проектирования, учитывающая полученные в работе результаты.

Уточнено целевое назначение лабораторных испытаний. Изложены концептуальные вопросы технологического обеспечения качества, записаны выражения для полиномиальных статистических моделей связи параметров технологического процесса с показателями качества готового изделия. Предложен вид целевой функции, минимизация которой позволяет найти оптимальные характеристики разрабатываемой шины и требуемые параметры технологического процесса. Внесены дополнения и уточнения в структуру вычислительных средств и моделей для учета нелинейных свойств резины и РКК.

В заключительной части главы приведены результаты применения развитой методологии для прогнозирования в эксплуатации работоспособности шин и сформулированы основные нерешенные задачи.

Кратко изложенные результаты работы позволяют заключить, что поставленные цели, в основном, достигнуты.

 

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

 

1. Выведено выражение для упругого потенциала несжимаемого тела при конечных деформациях, сохраняющего изотропность в деформированном состоянии.

2. Предложен расчетный метод построения упругих потенциалов для резин, наполненных активным наполнителем, с учетом существенной нелинейности деформационной зависимости модуля в области деформаций от 0 до 50%. Выведены выражения для пяти потенциалов.

3. Предложен расчетно-экспериментальный метод определения упругих свойств резин в произвольном НДС. Получены оценки точности предложенных и большинства известных выражений в области рабочих деформаций шин и РТИ. Показано, что все предложенные и лишь небольшое число известных потенциалов может быть использовано для прогнозирования НДС резин, наполненных активным наполнителем.

4. Предложен новый вид резинокордного образца – образец с косой нитью (ОКН) - для моделирования НДС резинокордных деталей шин и РТИ в условиях статических, динамических и усталостных испытаний. Разработан расчетный метод определения параметров ОКН для воспроизведения реального НДС, возникающего в деталях шины при ее эксплуатации.

5. Проведены упруго-прочностные и усталостные испытания ОКН на основе большинства используемых резин и кордов. Показано, что вид НДС оказывает существенное влияние на упруго-прочностные и усталостные свойства образцов. Это обстоятельство следует учитывать при определении усталостной выносливости материалов, используемых для производства резинокордных деталей шин.

6. Показано, что результаты прочностных испытаний не соответствуют результатам усталостных испытаний и для оценки показателей механических свойств РКК при разработке новых рецептур резин и типов кордов, а также при создании новых конструкций шин следует проводить определение усталостной выносливости РКК с учетом условий изготовления и эксплуатации шины.

7. Обосновано теоретически и показано экспериментально, что в условиях усталостного нагружения разрушение ОКН происходит преимущественно по резине, а в статических - по границе «корд-резина». Полученный результат позволяет указать на слабое место резинокордного композита в конкретных условиях его нагружения.

8. Выведены соотношения, описывающие поперечную деформируемость нити текстильного корда. Предложены модели, позволяющие учитывать деформируемость нити при расчете НДС резины между нитями корда.

9. Проведено сопоставление результатов испытаний резинокордных образцов с результатами стендовых испытаний шин. Показано достаточно хорошее соответствие результатов лабораторных испытаний образцов с результатами испытания шин на стенде.

10.Развит и практически реализован подход к определению усталостных характеристик РКК с учетом условий вулканизации и нагружения шины, который позволяет прогнозировать работоспособность резинокордных деталей шины на основе лабораторных испытаний резинокордных образцов.

11.Предложена усовершенствованная концепция разработки оптимизированной шины на стадии проектирования.