汽車輪胎在泥濘路面行駛過(guò)程三維有限元計(jì)算.pdf

1、汽車高速行駛在淤泥路面上時(shí)，由于路面的灰塵、水分、流體性物質(zhì)會(huì)進(jìn)入胎面花紋當(dāng)中，降低了輪胎與地面之間的附著系數(shù)，使輪胎附著力會(huì)隨著車速的增加而下降，對(duì)于車輛牽引力、操縱性、安全性產(chǎn)生不利影響。 本文利用大型非線性有限元軟件MSC.Dytran建立了輪胎－路面三維有限元模型，輪胎選用了低壓200KPa和高壓300KPa兩種內(nèi)氣壓的－凹型和V型兩種車轍作為輪胎表面花紋，地面則選用了水泥、軟土和泥濘路面，考慮了汽車自重載荷,用輪胎的原

2、地自轉(zhuǎn)以及地面的水平運(yùn)動(dòng)來(lái)模擬的輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)和前行，泥濘路面的淤泥材料近似為流體物質(zhì)，并用流固耦合算法處理淤泥與輪胎之間的相互作用。 通過(guò)仿真計(jì)算，得到了200KPa和300KPa兩種氣壓的凹型和V型輪胎在水泥、軟土、泥濘水平路面上行駛時(shí)輪胎的極限附著力、輪胎打滑車速、附著力隨汽車速度的變化曲線。輪胎氣壓為200KPa時(shí)，泥濘路面上V型和凹型輪胎輪胎的最大附著力比水泥路面分別下降50.3％、48.8％，極限車速則分別下降54.1％、

3、51.8％；輪胎氣壓為300KPa時(shí)，泥濘路面上凹型和V型輪胎輪胎的最大附著力比水泥路面分別下降49.4％、47.5％，極限車速則分別下降59％、55.8％。在水泥路面兩種輪胎的地面附著力變化下降趨勢(shì)都不大,在軟土路面和泥濘路面上輪胎的附著力下降非常明顯，并先后經(jīng)歷了0～30km/h的緩慢下降階段，30km/h～70km/h的快速下降階段，以及70km/h～100km/h的穩(wěn)定變化階段。當(dāng)輪胎進(jìn)入穩(wěn)定階段，附著力達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，當(dāng)進(jìn)一步