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降雨对轮胎与路面附着系数的影响
| 论文题名： | 降雨对轮胎与路面附着系数的影响 |
| 关键词： | 降雨;路表水膜厚度;轮胎有限元分析;动力滑水;行驶稳定性 |
| 摘要： | 本文主要研究了道路表面水膜厚度的影响因素,水膜对轮胎与路面接触的影响,以及轮胎滑水的形成机理.首先摊铺了试验段,沥青混合料分别为SMA-13、AC-25 Ⅰ改进型和AC-20 Ⅰ改进型,坡度分别为2％、5％和8％,测量试验段表面的水膜厚度.根据水膜厚度的测试实验数据,建立了预估水膜厚度的三种模型:回归模型、BP网络模型和数学物理模型.对这三种模型计算值和实测值进行了比较分析,回归模型应用方便而且精度较高.建立轮胎稳态滚动的有限元模型,其中橡胶材料的本构关系采用具有三个参数的Yeoh模型,帘线作为一种加强筋材料,在有限元模型中用加强筋单元表示.将轮胎的负荷转化为路面位移并施加到有限元模型上,并且对胎面单元施加动水压力和旋转速度,对路面刚体施加平动速度.轮胎的附着力只有与路面接触的部分才能产生,计算了各种工况下轮胎附着系数的变化.运用弹性流体动力润滑理论,把轮胎、路面以及水膜作为一个润滑系统,研究了轮胎的动力滑水性能.采用平均流量模型,分析轮胎及路面的粗糙程度对动力滑水的影响.用复合直接迭代法求解动力滑水的控制方程,计算了轮胎动力滑水发生时接触区内的水膜分布,分析了速度、轮胎花纹对水膜厚度的影响.最后结合山区高速公路的线形以及路面结构特点,计算了路表的水膜厚度以及附着系数的变化,分析了附着系数的变化对汽车行驶稳定性的影响.根据汽车行驶稳定性的要求,指出排水性沥青面层的适用范围. |
| 作者： | 季天剑 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 黄晓明 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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