侧风着陆滑行飞机轮胎-道面相互作用分析

通过对侧风作用下的飞机受力进行分析,建立了轮胎-道面相互作用理论模型,得到了侧风作用下两者相互作用的主要影响因素,并进一步基于有限元分析软件ABAQUS建立了侧偏轮胎-道面有限元模型,研究了轮胎不同侧偏角度以及跑道不同积水厚度等因素对于飞机轮胎与道面相互作用的影响规律变化情况。研究结果表明:飞机在跑道滑行时在侧风作用会产生偏离跑道中心线的趋势,道面对轮胎的侧偏力是影响飞机质心偏离跑道中心线距离的重要因素;轮胎侧偏角增大导致轮胎接地非对称性增强,轮胎迎水面的区域长度也呈逐步增大趋势;轮胎迎水面的动水压强呈非对称分布,动水压强较高的区域出现在轮胎的偏转侧,并且最大值接近于1 MPa,此时易出现滑水风险;而随着跑道道面水膜厚度的逐渐增加,道面相应的侧向摩擦因数也在减小,当水膜厚度达到机场运行管理规定中临界值13 mm时,道面摩擦因数仅为干道面时的一半,大大增加飞机偏出跑道风险。

非道路车辆轮胎-土壤相互作用建模方法及试验技术综述

轮胎-土壤相互作用研究是非道路车辆地面力学发展的重要基础,其中轮胎-土壤试验技术和轮胎建模方法对非道路车辆驱动系统设计、驱动算法开发以及整车牵引性能评估均具有重要意义。为明确非道路车辆轮胎-土壤相互作用研究中轮胎建模方法与试验技术的未来发展方向,该研究首先概述了国内外轮胎-土壤相互作用研究中所涉及的核心试验技术,包括土壤力学性能试验和室内单轮土槽试验,然后重点总结了轮胎-土壤相互作用的轮胎模型建立方法,将现有轮胎建模方法归纳为经验建模、数值建模和半经验建模,剖析比较了三种建模方法的优缺点和适用场景,并就每种建模方法列举了若干应用实例。最后,结合智能传感、智能测量、机器学习、整车协同等先进领域最新进展,提出了轮胎-土壤相互作用下轮胎建模方法和试验技术的未来研究重点与发展方向,以期为非道路车辆轮胎-土壤相互作用研究提供理论依据和技术参考。

基于轮组效应湿滑跑道飞机轮胎-水膜相互作用研究

湿滑跑道严重影响着飞机的起降安全,其根本原因就是水膜与轮胎相对运动产生的流体动力会使飞机的行驶姿态发生改变。基于弹性流体动力润滑理论,参考多种机型,并以波音737的主起落架为研究对象,运用流体分析软件Fluent建立带有纵向花纹的轮胎接地断面二维有限元模型,模拟轮胎受水流冲击的过程。提出了轮组效应,确定了适用于不同机型轮胎的流场分析计算域;并对飞机轮胎滑水现象进行参数影响分析。研究结果表明有沟槽轮胎所受压强值比无沟槽轮胎相同部位压强降低80%左右;轮胎受到的流体压力随着水流速度的增大而增大;在一定范围内沟槽宽度的增加在增大排水通道面积的同时显著降低轮胎受到的冲击压力;轮组轮胎前后轮所受的压强值差异性很大,前轮起到主要的"抗水"作用。

填料对轮胎抗湿滑性能的影响(二):填料-弹性体相互作用对水润滑性能的影响(上)

以前的研究证明,在湿滑试验过程中硫化胶的磨损表面上炭黑聚结体为橡胶膜所覆盖,而部分白炭黑聚结体却裸露在外表。应用轮胎在滑移或滚动过程中胎面胶与路面接触区的"三区概念"(即挤出水膜区、过渡区和牵引区),解释了用各种试验方法并在各种条件下测得的炭黑和白炭黑对抗湿滑性能影响的实验结果。在水膜挤出区和过渡区中,流体动力学和微观弹性流体动力学润滑机理占主导地位,此时白炭黑有利于提高湿摩擦性能;而在牵引区中,摩擦主要取决于界面润滑,炭黑填充胶的抗湿滑性能是比较好的。在水膜挤出区和过渡区较大的润滑条件下,如高速、低温、光滑滑路面、低负荷、大滑移角及ABS制动的条件下,白炭黑表现出优异的性能。但在牵引区较大的情况下,炭黑可赋予较高的抗湿滑性能。据此开发了一种炭-二氧化硅的新型双相填料CSDPF 4210。采用该填料所制造的轮胎可大幅改善配有ABS的轿车在高速和平滑路面上的抗湿滑性能。

填料对轮胎抗湿滑性能的影响(二):填料-弹性体相互作用对水润滑性能的影响(下)

以前的研究证明,在湿滑试验过程中硫化胶的磨损表面上炭黑聚结体为橡胶膜所覆盖,而部分白炭黑聚结体却裸露在外表。应用轮胎在滑移或滚动过程中胎面胶与路面接触区的"三区概念"(即挤出水膜区、过渡区和牵引区),解释了用各种试验方法并在各种条件下测得的炭黑和白炭黑对抗湿滑性能影响的实验结果。在水膜挤出区和过渡区中,流体动力学和微观弹性流体动力学润滑机理占主导地位,此时白炭黑有利于提高湿摩擦性能;而在牵引区中,摩擦主要取决于界面润滑,炭黑填充胶的抗湿滑性能是比较好的。在水膜挤出区和过渡区较大的润滑条件下,如高速、低温、光滑路面、低负荷、大滑移角及ABS制动的条件下,白炭黑表现出优异的性能。但在牵引区较大的情况下,炭黑可赋予较高的抗湿滑性能。据此开发了一种炭-二氧化硅的新型双相填料CSDPF 4210。采用该填料所制造的轮胎可大幅改善配有ABS的轿车在高速和平滑路面上的抗湿滑性能。

软土运动作用下被动桩桩-土水平相互作用的三维有限元分析

运用ANSYS软件对软土运动作用下的桩-土相互作用的桩基础进行三维有限元分析,以DP材料来模拟土体的弹塑性性质,并考虑其大变形的影响,在桩-土间设置接触单元研究桩-土的相互作用,分析了软土层厚度和基桩数目对桩上侧向压力的影响,并比较了群桩中各桩基上侧向压力分布情况。结果表明:软土在局部堆载作用下产生了较大水平变形,桩上的侧向压力也较大;由于群桩中的"遮挡"和土拱效应,各基桩受到的侧向压力荷载并不相同,在被动桩的设计中应考虑这些因素的影响。

胎-路滚动阻力对道路碳排放与能源消耗的影响综述

减少胎-路滚动阻力是降低道路碳排放与能源消耗的可靠策略,然而滚动阻力对碳排放的影响较为复杂,尚未形成清晰的机理。为了明晰胎-路滚动阻力对道路碳排放的影响,首先概述了胎-路滚动阻力形成机理及其主要影响因素,包括轮胎、路面和环境因素,然后重点总结了基于滚动阻力的碳排放测算方法,比较了不同方法的适用范围,进一步归纳了降低滚动阻力的措施。最后,基于上述工作总结了基于滚动阻力的减碳策略研究现状与发展方向,以期为交通运输业的减碳研究提供一定的借鉴和参考。

轮胎—松软地面相互作用有限元分析

采用改进的可变约束法 ,给出了松软地面条件下轮胎、地面相互作用处理方法。研究了稳态驱动条件下轮胎、松软地面之间相互作用 ,分析了接地印迹上摩擦接触特性及轮胎内部应力分布特性。结果表明 ,本方法能够处理轮胎和松软地面之间相互作用问题 。

裂解气相色谱-质谱法检验汽车轮胎橡胶

采用裂解气相色谱-质谱分析方法,研究了4种汽车轮胎橡胶试样的裂解产物成分及测试结果的重现性。结果表明:裂解温度为550℃时,裂解产物的重现性较好;采取程序升温的方法,可确保裂解产物各组分得到有效分离;该分析方法需要的试样用量较少,进样量为0.4 mg、分流比为40∶1时,裂解产物各组分分离效果好,检测灵敏度高,不同汽车轮胎橡胶试样的裂解产物及其相对含量有差异,可用于司法实践交通肇事逃逸案件中汽车轮胎橡胶物证的比对分析。

热重-红外联用(TG-FTIR)分析含油污泥-废轮胎混合热解特性

为含油污泥和废轮胎共热解工艺的开发与设计提供数据支撑,采用热重-红外联用(TG-FTIR)对含油污泥与废轮胎在不同混合比例下的热解动力学和气体析出特性进行了分析。研究发现,随着废轮胎掺混质量分数增加(从10%到50%),初始热解温度逐渐增加(从311.80℃到335.30℃),但热解特性指数也逐渐增加(从5.41×10^(–11)到1.53×10^(–10)),同时热解终温逐渐减小。由此表明混合热解可弥补单物料热解存在的不足。通过协同作用分析发现,不同的混合比例热解,相互作用及作用程度不同;利用Coats-Redfern法对混合热解过程动力学分析发现,第二阶段(500~800℃)所需的活化能最低,第三阶段(800~1200℃)最高;通过FTIR分析发现,热解主要生成H_2O、CO_2、CO、CH_4等物质;结合综合热解特性指数、相互作用和热解效率指数分析发现,对于以含油污泥处理为主的混合热解,掺混废轮胎比例为50%时可获得较多的可燃气体。

测定汽车轮胎使用性能的改进型ИМШ-3台架试验机

汽车车库数量增多,公路运输量增大和现代汽车动态特性的提高都对汽车轮胎使用性能,诸如耐磨性、抗侧向偏移、克服滚动阻力等提出了更高的要求。在路面行驶条件下测定轮胎的使用性能,劳动强度高,试验费用大。在台架试验机上测定轮胎的使用性能,效率高,费用低。

轮胎——路面相互作用下的抗滑性能研究

从轮胎—路面相互作用角度研究四种橡胶轮胎花纹、五种性质集料和三种级配类型对沥青混合料摩擦系数的影响,在显著性水平α=0.1的条件下进行双因素分析,明确了轮胎—路面相互作用下,路面抗滑性能的显著性影响因素,为抗滑路面原材料选择和沥青混合料设计提供了依据。

汽车-道路相互作用研究进展

回顾汽车-道路相互作用的研究历程和主要研究内容,分析汽车系统动力学、轮胎动力学和路面结构动力学三个研究领域之间的关系,分别从车辆的随机振动与道路友好性悬架、轮胎-路面接触动力学和动载荷下道路结构动力学三个层面对研究进展进行综述,提出汽车-道路相互作用研究中存在的问题和未来的发展方向。当前汽车-道路相互作用研究多集中于单一领域或者三个领域简单叠加,忽略或简化了汽车-道路之间相互作用、互相约束的复杂动态耦合关系,但是要满足车辆更高的控制精度和动力学性能优化,需要更多的考虑汽车-道路之间的相互作用关系。对于胎路接触关系,现有的研究多是以路面的特定参数来描述轮胎自身的滞回特性,考虑轮胎与路面之间的动态耦合特性需要更深一步研究。简单的路面不平度模型对路面的形貌描述不够,制约着车-路相互作用的研究,开展路面形貌特征的提取、描述和重构仍很重要。车辆运动控制的实现和控制器的设计多依赖于质心的动态响应和路面附着状况,汽车-轮胎-地面瞬态耦合机理及路面参数的高精度快速识别将是极具理论难度与工程应用的研究。此外,轮毂电机在新一代智能电动汽车的应用,改变了汽车底盘构型及载荷分布,考虑路面随机激励、电机激励及车路耦合激励的综合作用研究车-路相互作用及智能控制也是一项具有挑战性的科学问题。

12.00-20 18PR轮胎胎圈爆破原因及解决措施

详细分析了 12 0 0 -2 0 18PR轮胎胎圈爆破产生的原因 ,针对该规格轮胎的使用条件 ,通过减小胎圈着合直径、采用三钢丝圈结构、提高反包高度和增大缓冲层宽度 ,减少了胎圈爆破 ,使该规格轮胎因胎圈损坏造成的退赔由原来占退赔轮胎的 2 5 %下降到 14 %。

电动轮汽车转向特性的轮胎接地印迹研究

针对电动轮汽车各轮独立驱动与传统前轮偏转转向相结合出现滑移助力及偏转滑移转向机理认识不清的问题,建立电动轮汽车向左转的双轨2自由度模型,计算30、60 km/h转向工况各车轮所受载荷基础上,利用ABAQUS建立轮胎-路面有限元模型,仿真计算各电动轮轮胎与路面间印迹,法向与横向应力、应变。结果表明:右侧轮胎印迹比左侧大,后轮胎印迹在横向方向向外有明显扩大;各轮胎法向应力、横向应力、法向应变分别在横、横、纵向方向呈基本对称分布;60 km/h相对30 km/h转向各轮胎印迹均减小,左、右侧轮胎法向应力分布区域、峰值分别减小、增大,右前轮胎横向应力、应变增大,且横向应力最大值出现在靠近胎肩处,左侧轮胎横向应力、应变均下降。

24 Model在道路运输事故成因中的应用

为预防道路运输事故,基于事故致因“2-4”(24 Model)模型,对2015—2021年发生的215起道路运输事故的行为原因进行研究。从个人层面和组织层面分析导致事故发生的直接原因、间接原因、根本原因及其根源原因。结果表明:发生频次最多的不安全动作是驾驶员超速行驶(占10.67%);22.33%的道路运输事故存在管理者违章安排无资质员工上岗作业;管理者和领导者对57.67%的道路运输事故的发生有重要影响;由人为因素产生的不安全物态占比达71.53%;驾驶员、车辆安全生产管理制度欠缺或执行不到位在根本原因中尤为突出(占20.92%)。基于此,提出道路运输事故预防对策并构建出道路运输系统各因素关系图。

德国蔡夫-萨克斯新型汽车减振系统

德国蔡夫-萨克斯公司日前宣布,该公司最近与兰齐亚汽车公司合作开发出一种能自动识别道路状况的新型汽车减振系统一一连续自动调节减振控制系统。

气象观测场在汽车试验场中的应用研究

汽车试验场作为汽车开展道路测试的重要场所,用于验证汽车产品的品质以及可靠性。除了场地道路外,气象条件作为汽车道路测试的重要一环,在《GB/T12534-1990汽车道路试验方法通则》中也有明确要求,如:试验时应是无雨无雾天气,相对湿度小于95%,气温0-40℃,风速不大于3m/s。同时气象条件也作为试验场道路管控的重要依据,实时风速、雨量、能见度等信息为场地管理者发布限速、限行、封场等通知提供必要参考依据,直接影响道路测试安全管控的及时性。因此,文章从气象观测场的建设、气象服务、异常天气道路管控等方面开展气象观测场在汽车试验场中的应用研究。

附着系数-滑移率曲线的测定

汽车防抱死制动系统 (ABS)控制需要道路附着系数 -滑移率曲线 .基于车轮和整车的动力学方程 ,提出一种针对特定车型的轮胎道路附着系数 -滑移率曲线测定方法 .

不均匀沉降条件下车-路相互作用及道路纵面设计分析

为了给高速公路大中修养护和改扩建工程纵面线形设计提供参考,采用五自由度车辆-道路相互作用分析模型,以微型车和客车为代表车型,根据Newmark-β法编制MATLAB程序进行求解,获得了车辆振动加速度。根据ISO 2631-1标准,以加权加速度均方根值为舒适性评价指标,分析了错台型、折线型和指数型不均匀沉降条件下车辆-道路的相互作用规律和坡长、坡差、竖曲线半径等道路纵面设计指标对行车舒适性的影响规律,最后结合杭甬高速公路改扩建工程实例进行了分析。研究结果表明:在相同条件下,车辆行驶速度越大,由道路不均匀沉降引起的振动加速度越大;行车舒适性随错台型沉降台阶高度、折线型和指数型沉降坡度的增大而降低,为保持舒适,高等级公路错台型的台阶高度不宜超过1cm,折线型的坡度变化不宜超过0.3%,指数型的控制标准应更严格;坡长和坡度大小并不直接影响行车舒适性,行车舒适性随坡差的减小、竖曲线半径的增大而提高;在改扩建公路工程中,当条件受限时,在满足视距的前提下,经论证,可适当突破公路路线设计规范对最小坡长的限制,按行车舒适性的要求进行纵面线形设计。