瀝青路面抗滑性能數(shù)值模擬研究.pdf

1、汽車在潮濕路面上行駛時(shí)，由于水膜的潤滑作用，輪胎與路面間的附著系數(shù)降低，輪胎容易打滑，汽車操作穩(wěn)定性降低，嚴(yán)重影響交通安全，因此本文運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)模擬分析瀝青路面抗滑性能。
　　本文首先分析了輪胎—瀝青路面接觸機(jī)理，明確瀝青路面抗滑性能影響因素;在此基礎(chǔ)上，分析潮濕狀況下路面積水對(duì)抗滑性能的影響，推導(dǎo)不同降雨量下路面水膜厚度計(jì)算公式，并驗(yàn)證了其可靠性。
　　然后，運(yùn)用FLUENT軟件建立輪胎在水膜上高速行駛模型，計(jì)算

2、了不同輪胎花紋、車速及水膜厚度等條件下輪胎所受動(dòng)水壓強(qiáng)的大小。模擬結(jié)果表明:
　?、購?fù)合花紋輪胎最不易發(fā)生滑水，橫向花紋次之，縱向花紋最易滑水;
　?、诋?dāng)水膜厚度不變時(shí)，同一輪胎所受動(dòng)水壓強(qiáng)隨車速的增加而增加，且增加速度加快;
　?、郛?dāng)車速不變時(shí)，同一輪胎所受動(dòng)水壓強(qiáng)隨水膜厚度的增加而增加。設(shè)定動(dòng)水壓強(qiáng)等于輪胎內(nèi)部壓強(qiáng)時(shí)為輪胎發(fā)生滑水現(xiàn)象的臨界條件，本文建立了輪胎臨界滑水速度與水膜厚度的關(guān)系，并根據(jù)已有水膜厚度方程，建

3、立臨界滑水速度與降雨量的關(guān)系。
　　最后，采用分形理論，利用IFS插值方法在MATLAB中編程生成三維瀝青路表，將其導(dǎo)入有限元軟件ABAQUS中，生成與實(shí)際相符的三維路表，并建立輪胎—路面接觸模型;將FLUENT計(jì)算得到的水膜對(duì)輪胎作用力結(jié)果導(dǎo)入ABAQUS軟件中以表征水膜影響，最終建立輪胎在潮濕路面上高速行駛模型。以附著系數(shù)為抗滑指標(biāo)，計(jì)算并分析了輪胎荷載、輪胎氣壓、水膜厚度、行車速度等對(duì)附著系數(shù)的影響;以路表特征為參數(shù)，分析具

4、有不同路表紋理的瀝青路面的抗滑性能。模擬結(jié)果表明:①輪胎與路面間的附著系數(shù)隨車速提高而下降，隨輪胎荷載增加而增加，隨輪胎胎壓的減小而增加;②輪胎與路面間的附著系數(shù)隨水膜厚度的增加而降低，且水膜厚度較小時(shí)，附著系數(shù)隨車速變化較明顯;水膜厚度較大時(shí)，附著系數(shù)隨厚度變化則相較平緩;在速度較小時(shí)，水膜厚度對(duì)附著系數(shù)的影響較大;隨速度增加，水膜厚度變化對(duì)附著系數(shù)的影響逐漸降低。③附著系數(shù)隨著構(gòu)造深度的增加而增加，但當(dāng)構(gòu)造深度增加到一定程度時(shí)，繼續(xù)