發(fā)布時間：2024-04-22 00:45

　　路面積雪導致路面的摩擦系數(shù)減小,從而降低車輛的操控穩(wěn)定性和安全性,影響行車安全,甚至造成交通事故,帶來巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。而高海拔公路隧道洞口段作為公路交通的重要組成部分,一旦積雪,將嚴重影響道路交通安全。因此對積雪環(huán)境下車輛輪胎的抗滑力學性能進行系統(tǒng)的研究,具有重要的意義。本文依托針省部級重大專項課題“西藏米拉山隧道(高海拔環(huán)境敏感區(qū))特長公路隧道綠色建設關(guān)鍵技術(shù)研究”,針對高海拔地區(qū)積雪路面的特點,對車輛輪胎-積雪路面的抗滑性能進行了研究,主要工作包括以下幾個方面:1.忽略輪胎細部花紋影響,僅建立縱向溝槽,綜合考慮了輪胎的骨架結(jié)構(gòu)和超彈性橡膠材料特性,利用ABAQUS軟件建立了 205/55R16子午線輪胎的精細化有限元模型。采用Rebar單元模擬輪胎的加強筋結(jié)構(gòu);橡膠基體采用Mooney-Rivlin超彈性本構(gòu)模型;利用Rigid單元模擬與輪輞接觸的胎圈。從應力分布規(guī)律、輪廓變形、徑向剛度和接地面積等角度來驗證輪胎有限元模型的合理性;2.利用ABAQUS數(shù)值模擬積雪平板荷載試驗,采用多核并行計算方法和自適應網(wǎng)格重劃分技術(shù)(ALE),從積雪密度、積雪反力與平板下陷量之間的關(guān)系...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 子午線輪胎數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.2 輪胎—積雪相互作用數(shù)值仿真研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究工作
    1.4 研究難點及技術(shù)思路
第二章 非線性有限元分析的基本理論
    2.1 微分方程的等效積分形式
    2.2 非線性動力學問題求解方法
    2.3 接觸算法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于ALE的積雪有限元模型
    3.1 積雪的物理性質(zhì)
    3.2 積雪的本構(gòu)模型
        3.2.1 三種Drucker-Prager模型
        3.2.2 修正的D-P蓋帽模型
    3.3 基于ALE的平板荷載試驗數(shù)值模擬
    3.4 本章小結(jié)
第四章 輪胎—積雪接觸理論及有限元模型研究
    4.1 子午線輪胎基本結(jié)構(gòu)
    4.2 超彈性橡膠材料模型及骨架結(jié)構(gòu)
        4.2.1 超彈性橡膠材料模型
        4.2.2 子午線輪胎骨架結(jié)構(gòu)及材料
    4.3 帶縱溝子午線輪胎的有限元建模方法
        4.3.1 子午線輪胎軸對稱有限元模型的建立
        4.3.2 子午線輪胎三維有限元模型的建立
    4.4 子午線輪胎有限元模型的合理性驗證
        4.4.1 軸對稱有限元模型合理性驗證—變形分析
        4.4.2 軸對稱有限元模型合理性驗證—應力分析
        4.4.3 三維輪胎有限元模型合理性驗證—接觸面積分析
        4.4.4 三維輪胎有限元模型合理性驗證—徑向剛度分析
    4.5 輪胎—積雪的力學理論模型
        4.5.1 輪胎前沿擠壓積雪產(chǎn)生的反力F_Compress的計算方法
        4.5.2 摩擦力F_μ的計算方法
    4.6 輪胎—積雪接觸有限元模型
        4.6.1 幾何尺寸
        4.6.2 邊界條件
        4.6.3 求解算法
    4.7 本章小結(jié)
第五章 輪胎抗滑性能的影響因素分析
    5.1 米拉山隧道大氣壓變化對胎壓的影響
    5.2 輪胎無滾動下?lián)锨冃闻c下陷量
    5.3 輪胎無滾動下接觸壓力分布及接觸面積變化
    5.4 輪胎滾動下抗滑性能影響因素分析
        5.4.1 滑轉(zhuǎn)率對抗滑性能的影響
        5.4.2 滑動摩擦系數(shù)對抗滑性能的影響
        5.4.3 積雪厚度對抗滑性能的影響
        5.4.4 荷載對抗滑性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 小結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3961683