基于ANSYS有限元分析的路面形貌设计研究

道路上行驶车辆的驱动力,主要来源于轮胎与路面间产生的摩擦力,也是车辆安全性和平稳性的关键保障,而良好的抗滑性能是对路面的基本要求。相关研究显示,路面的形貌特征是影响路面抗滑性的关键因素。所以,依托路面摩擦理论进行合理的路面形貌设计是重要的节点,可以促进车辆路面摩擦力控制从被动转向主动,确保车辆的安全行驶且形成主动防御。以橡胶、沥青路面为研究对象,通过ANSYS有限分析手段,建立相关模型,获取橡胶应力应变场图、正压力、摩擦力以及摩擦系数,同时对本研究设计的全厚式沥青混凝土路面厚度、车辙变形量、疲劳寿命等进行估计,设计出施工可行性高、摩擦效率高的路面形貌。

基于结构光扫描的路面形貌检测装置的校准方法研究

本文介绍了结构光扫描的原理和用途。提出了一种对结构光扫描测量设备开展计量校准的方法。

宏观形貌对沥青路面黏性滑水的影响分析

为研究宏观构造对潮湿沥青路面抗滑性能的影响,引入宏观形貌概率正态分布模型,构建潮湿路面-车轮相互作用下的动水压力解析方程及数值解算方法;并将分布模型与现行的路面抗滑指标MTD相联系。在此基础上,以黏性动水压力为基本指标,分析潮湿工况下,AC-13、SMA-13及OGFC-13这3类路型的路面抗滑性能。计算表明,潮湿路面薄层水膜条件下的黏性滑水不完全等同于积水路面条件下的惯性滑水,其胎下动水压分布沿行驶方向显现出非线性变化的特征,且在胎面临近完全接触区边界附近达到峰值后迅速衰减;同时,黏性滑水产生的承载力随行驶速度呈线性增长。另一方面,黏性滑水产生的动水压力与水膜厚度和路面构造深度的比值相关:当路面水膜厚度h在0~3σ之间,动水压力明显随水膜增厚而减小、随构造深度的增加而减小;当路面水膜厚度大于3σ或构造深度足够大时,水膜厚度和构造深度的影响将随之减弱。

电动车路噪仿真分析及实验研究

针对电动车路噪问题的仿真分析及预测,提出一种基于路面谱的路噪仿真分析方法。首先,对某试验场NVH路面形貌进行扫描,并建立表征路面形貌的高程数据谱;然后,将表征路面形貌的高程数据转为路噪仿真分析所需的路面激励谱,建立整车有限元模型,对电动车的路噪进行仿真分析。将仿真分析计算所得的车内噪声响应情况与实验对比,最终验证了基于扫描路面形貌谱的路噪仿真分析的可靠性。这种分析方法可在车辆研发早期较准确预测各种NVH实际路面激励下车内噪声响应情况,为路噪研究提供一定的参考。

三维激光扫描路面点云多频率振动信息去除方法

由于大范围三维激光扫描易受到采集车的多频率振动噪声的干扰,获取的路面三维形貌精度低。传统滤波和图像处理技术存在无法进行分量分析和过程复杂等缺陷。针对此问题,提出一种基于改进的哈里斯鹰优化(AMHHO)算法的变分模态分解(VMD)算法来对路面分量进行分析,精确剥离多频率振动信息。对车载3D激光相机获取的路面点云数据进行降维得到路面纵剖面信号,用所提AMHHO-VMD算法进行分解,对分解得到的本征模态函数(IMF)进行傅里叶变换并结合采集单元振动状态判定多频率振动信息。最后将筛选后的有效分量重构,得到精确的路面三维形貌。实验结果表明:与经验模式分解(EMD)算法和小波包分解算法相比,所提AMHHO-VMD算法能将多频率振动分量从原始路面点云中剥离,获得精确的路面三维形貌。

汽车轮胎与公路路面附着系数的研究

对汽车轮胎与公路路面的附着系数进行了较详细地分析与计算公式的推导。指出,附着系数是一个极值函数,在轮胎气压、车辆载荷和路面粗糙度这三项指标其中之一选择不当时,都会出现附着系数的最小值而影响行车安全。对公路施工,司机安全驾驶和交通事故的判断,提出了基本建议。