車輛行駛過程中輪胎-路面相互作用研究.pdf

1、隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，人民對道路使用品質(zhì)的要求也越來越高。輪胎與道路的相互作用的力學(xué)機(jī)理和影響因素必須得到廣大道路工作者的重視。目前道路設(shè)計規(guī)范對道路表面的紋理構(gòu)造要求主要集中在平均斷面深度和擺式摩擦儀得到的低速狀態(tài)下的摩擦系數(shù)，對于輪胎自身的工作狀況和材料特性對相互作用的影響并沒有做出相應(yīng)的考慮，這嚴(yán)重制約了進(jìn)一步研究路面紋理對抗滑等性能的影響。
　　本文使用在ABAQUS軟件中模擬輪胎在路面行駛的驅(qū)動、滾動、制動三種工

2、況作為研究手段，通過模擬的方法來研究其相互作用的力學(xué)機(jī)理。
　　首先根據(jù)橡膠的拉伸試驗結(jié)果建立符合實際情況的三維溝槽子午線輪胎11R22.5模型，對輪胎進(jìn)行充氣驗證后，對其施加靜載壓力，分析了輪胎的接地壓力分布和接地形狀面積。
　　然后根據(jù)HOLON3DS型三維光學(xué)面掃描儀對路面試件進(jìn)行表面三維輪廓的掃描，得到表面三維坐標(biāo)的信息，根據(jù)MATLAB軟件編程得到其在計算機(jī)上的三維復(fù)原模型，對其路面平均斷面深度(MPD)值進(jìn)行計算

3、，并提取路面三維信息的構(gòu)造函數(shù)，進(jìn)行延伸和擴(kuò)展處理在ABAQUS中得到路面模型。
　　鑒于輪胎胎面橡膠的粘彈特性，本文提出了橡膠塊摩擦模型，并依此為基礎(chǔ)編制輪胎-路面的接觸模型的用戶子程序（FRIC），成功模擬了輪胎與路面上行駛的過程。
　　通過對輪胎施加轉(zhuǎn)動速度，路面施加線速度，模擬輪胎行駛過程中的不同滑移率，考慮了溫度、荷載、胎壓、滑移率、路面表面紋理構(gòu)造這六個因素對行駛過程中輪胎-路面相互作用的影響，并與實際試驗數(shù)據(jù)進(jìn)