湿滑路面轮胎制动距离有限元仿真分析

对配有ABS系统的汽车在湿滑路面上的制动距离进行了仿真研究。基于有限元商业软件ABAQUS,采用制动过程离散分析方法,考虑ABS功能和路面积水与轮胎间的流固耦合作用,仿真研究了某纵向沟槽花纹子午线轮胎在10mm积水路面各离散速度下的制动情况。根据有限元仿真结果,使用相关分析方法,获得了该轮胎的制动时间和制动距离。对干、湿路面轮胎制动性能仿真结果进行了比较,验证了轮胎湿滑路面制动性能仿真评价方法的有效性。     

湿煤粉条件下丁腈橡胶摩擦磨损规律的研究

国内外对橡胶材料在煤粉条件下的摩擦磨损特性尚缺乏研究,因而对丁腈橡胶在湿煤粉条件下的磨料磨损进行了研究,发现其磨损机理为疲劳磨损,磨损率随着法向载荷的增大而增大,随着放置速度的增大而减小;而摩擦系数则与法向载荷和旋转速度大致无关,其中水份在丁腈橡胶磨料磨损中主要起着三个作用：⑴对煤粉的粘结作用;⑵水膜的润滑作用;⑶降低瓣工作温度。     

干摩擦状态下动载荷特性对磨损的影响

在自行研制的环一块磨损试验装置上研究了干摩擦状态下矩形波载荷特性对磨损的影响,结果表明。1)矩形波载荷和静载荷作用下试件的磨损过程一样,存在跑合期和稳定磨损期;2)矩形波载荷的占空比愈小,跑合期磨损量愈少,跑合期愈长。     

冰雪路面上轮胎摩擦特性的控制方法研究

依据轮胎摩擦学,材料学和控制学等学科理论,首次较系统地提出了轮胎摩擦牵引力及其控制方法的分类形式,分析了冰雪路面上轮胎摩擦牵引力的各种控制方法及其对摩擦牵引力的作用机理,为轮胎制造业和公路建设的发展及轮胎摩擦特性的有效控制提供了必需的知识。     

湿压缩状态下轴流压气机的瞬变特性研究

考虑湿压缩的影响,结合混合室、加力燃烧室、主燃烧室和外涵道的容积效应,建立了混排涡扇发动机的全状态数学模型。以减速过程为例进行了仿真计算,结果表明:湿压缩降低了发动机进口气流温度,增加了发动机的流量,降低了发动机的压缩功,扩大了低压压气机和高压压气机的喘振裕度,因此,提高了压缩系统和发动机的工作稳定性和性能。     

控制润滑状态下纸基摩擦材料的摩擦特性研究

应用QM1000-ⅡB型摩擦材料性能试验机，研究了充分润滑和有限润滑状态下，纸基摩擦材料与对偶盘在连续循环制动过程中的摩擦性能。试验发现：润滑油供给状态对摩擦副的摩擦性能和对偶盘盘温有较大影响。充分润滑时，对偶盘盘温升幅较小，摩擦副动摩擦因数波动较小；无润滑油供给时对偶盘盘温上升迅速，动摩擦因数增大；在限制供给润滑油条件下，对偶盘盘温升幅较大，但动摩擦因数可以在一定温度范围内保持不变；高温时润滑油发生热化学分解、动摩擦因数大幅下降，同时形成对偶盘热斑。由此可见，有限供给润滑油时容易导致对偶盘热斑和摩擦材料热衰退现象。     

复杂花纹轮胎湿滑路面制动距离FEM仿真分析及评价

以205/55R16型子午线轮胎为研究对象,对配有ABS系统的汽车在湿滑路面上的制动距离进行了仿真研究。基于制动过程离散分析方法,使用有限元商业软件ABAQUS仿真研究了不同复杂胎面花纹及不同胎面材料轮胎在1.5mm深积水路面、各离散速度下的制动情况。然后根据各有限元仿真结果,使用相关分析方法,获得了轮胎的制动距离。仿真结果均与对应的试验结果趋势一致,证明了轮胎湿滑路面制动性能仿真评价方法的有效性。     

金属橡胶隔振器干摩擦阻尼特性的研究

探讨了描述金属橡胶材料干摩擦迟滞特性的数学模型,并通过单向和双向加载的实验,研究了金属橡胶隔振器阻尼元件的干摩擦阻尼特性,为金属橡胶隔振器的设计及推广应用提供了理论及实验依据。     

面接触条件下织构表面摩擦特性研究

为研究织构表面对面接触摩擦副摩擦特性的影响,设计和制造4个表面高度算术平均值相同、表面微凹坑面积占有率分别为7%、14%、21%、28% 的试件,选用HDM20端面摩擦磨损试验机,针对油润滑和脂润滑两种润滑剂,在不同载荷、转速等工况和不同摩擦副配对材料等条件下进行了试验研究,探讨表面形貌对摩擦特性的影响规律,并使用Talysurf CCI Lite 非接触式三维光学轮廓仪对试样进行三维表面测量,采用ISO25178定义的体积参数和连通性系数对三维表面形貌进行表征,从而得出表面体积参数及连通性系数与摩擦因数的关系。结果表明：在油润滑条件下表面形貌的微观结构特性对摩擦的影响要比脂润滑条件下的更显著;在钢对铜摩擦副条件下织构表面的摩擦因数变化比较复杂,在钢对钢摩擦副条件下织构表面的摩擦因数变化相对平稳;在不同的条件下,最优的表面微观结构特性也不同;将连通性系数和体积参数结合起来对表面形貌进行表征将更有利于表面微观结构特性的摩擦学设计。     

干摩擦隔振器隔振特性的研究

系统推导了干摩擦隔振器的力学模型,对干摩擦隔振器进行了原理分析及模型建立,并对所建立的模型进行数值仿真计算,获得了其隔振特性。该结果为实际舰船主动力机械的减振隔振提供了理论基础。     

Experimental Research on Friction of Vehicle Tire Rubber

A newly developed tire rubber friction test machine is introduced. Friction test method of tire rubber is provided. Test data of tire rubber friction on concrete and icy road surfaces are obtained and analyzed. The effect of different road surface, ambient temperature, contact pressure, and slip velocity on friction coefficient is apprehended. The dynamic friction is introduced to tire semi-empirical modeling, and the accuracy of the model is improved. A way of forecasting tire property on high-rolling speed using data from low-rolling speed tire test is illustrated.     

车⁃路弱耦合振动作用下沥青路面动态响应

为研究车-路弱耦合作用下沥青路面动态响应,建立13自由度三维整车-橡胶轮胎-沥青路面弱耦合模型。考虑车体悬架、路面不平度及沥青混合料黏弹性,采用中心差分法求解,并与实际车-路弱耦合试验进行比较。结果表明:纵向剪应变计算值与试验值最大误差为5.74%,说明本模型具有一定合理性;轮胎与路面处于三向力接触状态,车辆动载作用下三向接触力与悬架力均大于移动恒载;上、中、下面层纵向最大压应力比移动恒载分别大18.8%,11.8%和7.4%,竖向最大压应力比移动恒载分别大18.9%,19.8%和20.4%,横向最大压应力比移动恒载分别大10.2%,4.69%和2.1%。     

冰雪道路橡胶颗粒沥青混凝土性能及应用研究

将废旧的橡胶轮胎制成橡胶颗粒加入到沥青混合料中,可以显著提高沥青路面的柔性,进而增强路面的弹性变形能力,是铺筑防冰雪路面的良好材料。橡胶颗粒沥青混凝土铺筑的路面不仅具有除冰雪的性能,还可以消耗掉大量的废旧橡胶轮胎。本文探讨了橡胶颗粒沥青混凝土的除冰雪机理、橡胶颗粒的掺配方法及混合料的配合比设计原则,并分析了其使用性能,认为采用橡胶颗粒沥青混凝土可有效解决冬季道路积雪结冰问题。     

隔离片表面处理对离合器摩擦特性的影响

纸基湿式摩擦离合器中隔离片表面特性是影响其摩擦特性的重要因素。采用渗氮、镀铬、滚磨、机加工、电火花、激光加工等方法对隔离片表面进行处理,利用多功能摩擦试验机测试比较了不同处理方法得到的隔离片与纸基摩擦片间的摩擦因数随滑动速度的变化曲线,找出了可以改善摩擦离合器摩擦特性的隔离片表面处理方法。结果表明:对隔离片表面进行化学处理(渗氮和镀铬)虽可改善离合器的摩擦特性,但镀膜与基底的结合力以及环保性都有待进一步提高;对隔离片表面进行激光纹理处理可改善摩擦离合器的摩擦特性,消除自激振动与尖叫噪声,并且耐久性与环保性都优于其它方法,是一种有效提高产品质量的方法。     

基于实际工况的湿式桥齿轮油摩擦特性评价方法

目前评价湿式桥齿轮油摩擦特性的实验方法主要采用高转速、小惯量、低制动压力的实验条件,不能反映湿式桥低转速、大惯量和高制动压力的实际工况。基于湿式桥实际制动工况,开发一种齿轮油摩擦特性评价方法,该方法以摩擦片表面的能量密度表征制动工况的苛刻度,可考察典型工况下制动油压和不同能量密度对油品摩擦特性的影响。采用该评价方法在湿式制动器台架上对普通GL-5齿轮油和湿式桥专用油的摩擦特性进行考察,结果表明,该评价方法对具有不同摩擦特性的齿轮油具有良好的区分性。     

打印机分纸胶辊的摩擦特性

胶辊的摩擦特性直接影响打印机的分纸效果,文中在橡胶的粘弹性标准线性固体模型理论上,建立了胶辊与纸张间的滚动摩擦接触模型,推导出胶辊的接触应力分布函数与滚动摩擦系数表达式。matlab数值分析及实验结果表明:胶辊的滚动摩擦接触应力成不对称分布;压力和转速对胶辊的滚动接触区宽度、宽度比与摩擦系数有影响。     

矿用大尺寸湿式摩擦副瞬态摩擦热特性研究*

矿用重型刮板输送机可控启动装置的核心部件湿式摩擦副在启动过程中,呈现出液体黏性摩擦、粗糙接触摩擦、生热/传热/散热等高度复杂的耦合特征,对瞬态摩擦热特性的研究提出了较大挑战。以矿用大尺寸湿式摩擦副启动过程为研究对象,构建接触界面压力与瞬时热传导模型,基于界面压力的动态变化研究摩擦副瞬态摩擦热特性,揭示非均匀温度场的动态分布规律,分析对偶钢片和摩擦片温度的差异性,并进行试验验证。结果表明：摩擦副瞬态温度场受到接触界面压力、相对转速及对流换热作用的综合影响,径向方向存在明显的温度梯度,呈现不均匀性分布,最大值出现在外径附近,摩擦片最高温度只有对偶钢片的1/2。仿真值与试验值具有较好的吻合性,可准确地预测温度场的动态变化规律,为大尺寸湿式摩擦副瞬态热特性的研究奠定了理论基础。     

模态选择方法及其在复杂结构振动分析中的应用

采用Nd：YAG连续激光器对隔离片表面进行加工,利用多功能摩擦试验机测试了不同激光纹理加工后的隔离片与纸基摩擦片间的摩擦因数随滑动速度的变化关系,比较了激光纹理深度、直径以及分布等参数的影响,找出了摩擦特性较好的激光加工纹理。     

轮胎作用下钢⁃混组合梁桥面铺装动态响应

钢-混组合连续梁桥面铺装层受力十分复杂,桥面铺装层早期破坏与其车辆荷载的动态响应密切相关。建立了实体橡胶轮胎和三跨钢-混组合连续梁模型,轮胎采用Yeoh模型,桥面铺装材料(沥青混合料)采用广义Maxwell模型,将整车后轴悬架动态力施加于橡胶轮胎,求解桥面各铺装层垂向挠度、垂向应力、纵向应力、横向应力及位移谱,并且与移动荷载进行比较。结果表明:三跨钢-混组合梁的每跨垂向挠度比移动荷载大21.3%,4.7%,8%,纵梁垂向挠度比桥面铺装层小8.9%;上面层与水泥混凝土层应力变化趋势相似,下面层应力比较复杂;上面层位移响应频率集中于0～6 Hz范围。文中数据对桥面铺装层结构优化具有较大指导意义。