复杂花纹轮胎湿滑路面制动距离FEM仿真分析及评价

2013-09-07臧孟炎段扶摇于善虎

中国机械工程 2013年16期

臧孟炎段扶摇周涛于善虎

1.华南理工大学，广州，510640 2.华南橡胶轮胎有限公司，广州，510640

0 引言

由于轮胎是车辆与路面唯一的接触部件，所以轮胎的制动性能在某种意义上决定了汽车的制动性能。欧盟的轮胎标签法规——EC1222／2009规定，出口到欧洲配件市场的轮胎，轮胎生产企业必须在轮胎上标注湿抓着力等级。因此，如何尽快提高轮胎湿地制动性能以缩短与国外先进轮胎企业的差距是国内各轮胎企业面临的严峻问题。制动距离是指汽车从一定速度开始制动到完全停止时汽车驶过的全部距离，通过实验测试方法获得。

当汽车高速行驶在湿滑路面时，流过轮胎胎面沟槽的积水会产生滑水压力，这个滑水压力的产生使轮胎的牵引效率下降，因为它减小了轮胎与路面的接触力［1］，同时也减小了轮胎与路面的附着系数。因此如何设计汽车轮胎以提高汽车在湿滑路面上的行驶性能变得尤为重要［2］。

本文在干燥路面光面轮胎制动性能有限元仿真［3］、简单纵向沟槽轮胎湿滑路面制动有限元分析的基础上［4］，基于制动过程离散化分析方法［5］，使用有限元商用软件ABAQUS，仿真研究ABS正常作用下，不同复杂胎面花纹以及不同胎面材料轮胎在1.5mm深积水湿路面上从80km／h开始制动到静止的制动距离。仿真分析结果与试验结果的良好一致性，证明了湿滑路面制动仿真分析方法的有效性。