車輛行駛過程中輪胎-路面相互作用研究.pdf

1、隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，人民對(duì)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(jì)規(guī)范對(duì)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(duì)于輪胎自身的工作狀況和材料特性對(duì)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(duì)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(dòng)、滾動(dòng)、制動(dòng)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(yàn)結(jié)果建立符合實(shí)際情況的三維溝槽子午線輪胎11R22.5模型，對(duì)輪胎進(jìn)行充氣驗(yàn)證后，對(duì)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(duì)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(jì)算機(jī)上的三維復(fù)原模型，對(duì)其路面平均斷面深度(MPD)值進(jìn)行計(jì)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(duì)輪胎施加轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)因素對(duì)行駛過程中輪胎-路面相互作用的影響，并與實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)