重型轮胎-沥青路面接触力学模型研究

发布时间：2020-07-30 08:08

【摘要】：近些年来,随着广大学者不断的努力,在车辆动力学、轮胎动力学和路面动力学方面得到长足发展,形成了各种各样的模型,但是轮胎-路面接触力学方面进展缓慢,成为制约车辆-轮胎-路面系统动力学研究的瓶颈。重型轮胎-沥青路面相互作用时,它们的接触压力影响着重型轮胎和沥青路面的使用寿命及汽车行驶安全性。本文主要基于Hertz接触理论来研究轮胎所受垂向力与轮胎-路面相对变形之间的关系,建立便于工程应用的轮胎-路面接触力学模型,并研究轮胎-路面接触力学模型中各参数对轮胎路面接触关系的影响。首先,介绍了弹性接触的Hertz理论,主要研究了圆柱体与圆柱体接触模型,得到了两弹性曲面之间的接触关系。在此基础上,拓展了圆柱体-圆柱体接触模型,假设其中一圆柱体半径趋于无穷大时,模型就近似等效成圆柱体-弹性半空间体接触模型。在圆柱体-弹性半空间体的弹性接触理论基础上,进一步研究了圆柱体所受垂向力与圆柱体-半空间体相对位移的函数关系。然后概述了轮胎-路表接触面的特征并详细阐述轮胎-路面接触压力的影响因素,根据所研究的问题抓住主要影响因素,对轮胎-路面模型进行合理简化,轮胎近似为圆柱体,路面近似为弹性半空间体。最后,通过确定接触半宽、等效弹性模量等与轮胎路面相关参数建立轮胎-路面接触力学模型。最后研究了轮胎-路面相互作用的影响因素,基于MATLAB对轮胎-路面接触力学模型编程,并依次分析了各因素对轮胎-路面接触关系的影响。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U461.51
【图文】：

在圆柱体与圆柱体接触模型基础上，当其中一个圆柱体半径趋于无似为圆柱体与弹性半空间体接触模型。荷作用下弹性半空间体的变形半空间体的接触问题接触的两物体变形足够小时，可应用线性小变形理论去分析其接触关分布在接触区域附近，应力值随与接触点距离的增大而减小，因而主应力值较大的接触区域。当物体比接触域的尺寸大很多时，则接触力状的影响。把以平面为界的弹性物体称为弹性半空间体，弹性半空间接触力学分析中。窄带上施加线载荷后，弹性半空间体发生的变形以及接触应力。建立其中 x-y 面为弹性半空间体的边界面，y 轴平行于窄带长度方向，z 轴。弹性半空间体在 x 轴方向承受载荷的宽度为( )。如图 2.1 所示

法向集中力作用下的弹性半空间体当作用在半径为r的半圆上的力在y方向上的分量与单位压力P相等时，可得到常

长安大学硕士学位论文 202 212ru u P lnE r 在点 O 处的应力有奇异性，因此在该点处的位移是无穷大的。由发生改变，在选取 值时会有一定难度，但这也正是所有二维弹以在分析相互接触的物体时，有必要考虑它们的大小及形状。法向力作用下的弹性半空间体3 为弹性半空间体表面在窄带( < < )区域内受到任意分布法的变形。在法向压力 p(x)作用下，半空间体中的任意一点 A 处的C 处的变形如下所示。

【参考文献】

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1 宋勇;梁彦龙;马学军;张W

本文编号：2775262