E0032 Конусность шин и увод шины, часть 5 — увод шины из-за связи с внеплоскостной жесткостью — E...

Радиальная шина имеет корды со стальным кордом, расположенные под углом. Шина, состоящая только из двух композитных пластин с положительным и отрицательным углами наклона корда, имеет тенденцию к уводу в сторону. При индивидуальном воздействии силы натяжения они деформируются в форму параллелограмма, но с противоположными углами наклона. Наибольшая жесткость направлена параллельно корду, а наименьшая – перпендикулярно ему. Следовательно, диагональ с меньшим углом наклона к стальному корду является сильной диагональю, поскольку жесткость вдоль этой диагонали будет выше по сравнению с жесткостью другой диагонали с большим углом наклона. Нейтральная плоскость определяется как общая плоскость слоев №1 и №2 при их склеивании и соединении в единую пластину. Такая единая пластина называется ламинированной композитной пластиной. Каждая точка нейтральной плоскости слоев №1 и №2 должна показывать одинаковое смещение. С другой стороны, слабая линия на внешней поверхности слоя №1 должна быть длиннее, чем сильная линия на внешней поверхности слоя №2. Аналогично, слабая линия слоя №2 должна быть длиннее сильной линии слоя №1. Эти два условия не могут быть выполнены при деформации в плоскости. Следовательно, для выполнения вышеупомянутых условий должна быть деформация вне плоскости. Когда эта ламинированная пластина нагружена растягивающей силой на обоих шарнирно-опорных концах, оба конца будут вращаться в противоположных направлениях. Ламинированная композитная пластина демонстрирует скручивающее поведение. Чем больше натяжение, тем шире угол скручивания. В случае рулевой шины с многослойным каркасом, корды уже скручены. В пятне контакта шины корды вынуждены сплющиваться, и возникают все моменты и силы. В верхнем левом и нижнем правом участках наблюдается самая сильная прижимная сила, а в верхнем правом и нижнем левом участках — самая слабая, или наоборот, из-за вышеупомянутого скручивающего поведения. В пятне контакта шины также возникают продольные и поперечные силы. В случае рулевой шины без многослойного каркаса, кривизна кордов в неконтактном пятне постоянна вдоль каждой продольной и поперечной плоскости. Следовательно, направление движения шины совпадает с продольной осевой линией шины в пятне контакта. Для шины без корда кривизна корда в неконтактном пятне постоянна вдоль каждой продольной и поперечной плоскости. Поэтому направление движения шины совпадает с продольной осевой линией шины в пятне контакта. Однако для шины с кордом кривизна корда становится угловой. Все кривизны не совпадают с продольной или поперечной осями. Поэтому деформация шины принимает скрученную форму. В результате силы корда на пятне контакта возникают во время изменения формы от скрученной к сплющенной. Поэтому направление движения шины не совпадает с продольной осевой линией шины. Это объясняет кордовое управление из-за внеплоскостной деформации корда шины, а также объясняет жесткость связи между растяжением и скручиванием, или растяжением и изгибом.