雨天行车轮胎打滑机理及行车安全研究

发布时间：2017-04-30 08:45

  本文关键词：雨天行车轮胎打滑机理及行车安全研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会经济的发展,道路行车安全越来越引起人们的注意,雨天环境下发生的交通事故也越来越多。雨天环境下使得道路表面产生水膜,使得此时路面表面的摩擦系数大为降低,进而使轮胎容易发生打滑现象。随着行车速度的提高,汽车轮胎和道路表面之间附着系数降低较为明显,使得行驶的车辆在雨天环境下的刹车制动距离相比于晴天环境下有较大增加,这种情况下行车将对乘客以及驾驶员安全产生严重威胁。基于以上考虑,本文提出对雨天轮胎打滑机理及行车安全等方面的研究,这对于如何改善雨天行车安全状况具有十分重要的意义。本文主要通过对轮胎打滑机理的分析、数值模拟情况下雨天行车动水压力计算与分析、雨天环境下高速公路行车安全性研究、雨天行车打滑时高速公路行车安全性改善措施研究作了以下工作：(1)通过调查分析,通过数值仿真分析建立了轮胎的滑水模型(光滑轮胎和不同花纹深度的沟槽轮胎)、汽车轮胎和水膜相互作用以及汽车轮胎发生滑水的三维有限元模型；通过对已经存在的相似研究的调查分析确定了本文数值模型计算的范围和边界条件。②由于大气降雨在道路表面的流动形式属于无压流,而大多数无压流都为紊流形式,因此本文在进行数值模拟分析时将道路表面水流界定为紊流,通过分析研究并结合已有的研究成果给出道路表面水膜厚度的一种计算公式：并结合季天剑、黄晓明等人关于此方面的试验数据,与本文得出的计算公式进行了对比分析验证,分析结果表明本文给出的计算公式和已有试验数据有很好的一致性,对于实际研究和计算有重要意义。③通过数值模拟对汽车轮胎滑水进行了全过程的研究分析(包括光滑轮胎和不同花纹深度的沟槽轮胎),得到了汽车轮胎在各种工况条件下的道路表面水流与动水压力之间分布以及变化情况的规律,在此基础上给出了道路表面水膜厚度与压力以及雨天降雨强度与压力相互关系。④通过分析,在保证行车安全的前提下,给出了不同降雨强度下最高行车速度的建议值,此分析研究对于雨天环境下行车安全的改善具有非常重要的意义,并对高度公路管理部门有很好的借鉴意义。⑤考虑到相关的规范存在缺陷,本文通过对道路纵坡、道路的圆曲线半径以及道路表面附着系数等方面对车辆的停车视距以及行车速度产生的综合影响进行深入研究分析,给出了雨天环境下高速公路上行车时停车视距的纵坡修正值以及车辆在雨天环境下安全行驶速度的建议值。⑥通过本文以上的研究分析,针对改善雨天环境下行车安全方面设计出车速或车辆间距反馈仪理论,并在此基础上给出其工作原理以及其布设方案,通过以上研究分析以减少雨天环境下高速公路行车产生的交通事故。
【关键词】：雨天行车 轮胎打滑 行车安全 动水压力 模拟试验
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U492.84;U461.51
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 选题依据和研究意义10-13
• 1.1.1 选题依据10-13
• 1.1.2 研究意义13
• 1.2 国内外研究现状13-18
• 1.2.1 国内研究现状14-15
• 1.2.2 国外研究现状15-18
• 1.3 主要研究内容及方法18-20
• 1.3.1 主要研究内容18-19
• 1.3.2 研究方法19-20
• 第二章 轮胎打滑机理及理论模型分析20-30
• 2.1 汽车轮胎的打滑机理研究分析20-23
• 2.2 滑水的类型23
• 2.3 滑水的理论模型23-29
• 2.3.1 雷诺方程模型24-27
• 2.3.2 汽车轮胎的荷载方程27
• 2.3.3 汽车滑水方程27
• 2.3.4 汽车轮胎滑水现象产生的影响因素分析27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 雨天行车动水压力计算与分析30-49
• 3.1 模拟软件FLUNENT简介30
• 3.2 建立计算数值模型30-35
• 3.2.1 汽车轮胎的构造及其轮胎压缩变形量的确定30-32
• 3.2.2 路表水膜模型32
• 3.2.3 汽车轮胎模型32-34
• 3.2.4 边界条件的确定34-35
• 3.3 数值模拟结果分析35-43
• 3.3.1 光滑轮胎数值模拟结果分析35-40
• 3.3.2 沟槽轮胎数值模拟结果分析40-43
• 3.4 汽车轮胎发生滑水的预测43-48
• 3.4.1 水膜厚度对滑水的影响43-47
• 3.4.2 汽车安全行驶的速度建议值47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 雨天环境下高速公路行车安全性研究49-60
• 4.1 雨天环境道路附着系数对行车安全的影响49-56
• 4.1.1 附着系数的含义及计算方法49-50
• 4.1.2 雨天环境下影响附着系数的因素50-54
• 4.1.3 路表附着系数对汽车制动距离的影响54-55
• 4.1.4 雨天环境下的停车视距计算模型55-56
• 4.2 雨天能见度对行车安全的影响56-59
• 4.2.1 降雨强度的分级56
• 4.2.2 降雨对能见度的影响56-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 高速公路雨天行车打滑时行车安全性的改善措施60-69
• 5.1 设计标准的补充完善60-66
• 5.1.1 纵坡停车视距修正60-63
• 5.1.2 安全行车速度的建议63-66
• 5.2 管理改善措施66-68
• 5.3 本章小结68-69
• 第六章 结论69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-76
• 攻读学位期间取得的研究成果76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张潇;;大气能见度对交通安全的影响[J];机电信息;2010年03期

2 李少波;张宏超;孙立军;;动水压力的形成与模拟测量[J];同济大学学报(自然科学版);2007年07期

3 吴立春;;FLUENT软件在水力学中的应用进展[J];重庆教育学院学报;2009年03期

4 徐胜云;轮胎的安全科学[J];邢台职业技术学院学报;2005年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 胡萌;轮胎三维花纹CAD的研究[D];华中科技大学;2008年

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本文编号：336464