基于车-路一体联合动力学仿真的路表潮湿及纹理磨耗作用下的道路抗滑性能研究
来源：中国血液净化杂志2023年第12期北京时间：
作者：范胤宏, 朱兴一, 杨海露, 汪林兵
单位：1. 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室, 上海 201804;2. 北京科技大学 国家材料服役安全科学中心, 北京 100083;3. 佐治亚大学 工程学院, 佐治亚 雅典 GA 30602"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52278455); Shuguang Program of Shanghai Education Development Foundation and Shanghai Municipal Education Commission (21SG24); Opening project fund of Materials Service Safety Assessment Facilities (MSAF-2021-110)
摘要：路表的潮湿状态和纹理磨耗会显著降低轮胎和路表之间的摩擦力，从而影响行车安全性。通过车-路一体联合动力学仿真方法，以准确量化路表水膜和纹理磨耗对抗滑性能的影响，为保障车辆的安全行驶提供理论依据。首先，基于光学扫描以及三维重构方法，构建了具有真实纹理特征的沥青路表模型(SMA-13、AC-13和OGFC-13)，提出了沥青路面表面纹理磨耗的模拟算法；基于欧拉-拉格朗日算法实现水膜-路表-轮胎局部精细流固耦合模拟；结合整车动力学仿真与局部流固耦合模拟实现车-路一体联合动力学仿真，进一步以胎-路摩擦结合因数、水膜抬升力、制动距离等特征指标分析了速度、路表纹理磨耗率、路面类型、水膜深度等不同因素对抗滑性能的影响。研究结果表明：OGFC-13路面具有最佳抗滑能力；当车辆行驶速度为80 km·h<sup>-1</sup>时，5、15 mm水膜下胎-路摩擦因数的下降率分别为34%和65%；通过比较不同路表纹理磨耗率下的抗滑能力，发现磨耗率超过40%后对抗滑制动能力有显著影响。
关键词：路面工程,路表真实纹理,纹理重构,潮湿路表,数值模拟
基金资助：国家自然科学基金项目(52278455);上海市教育委员会、上海市教育发展基金会“曙光项目计划”(21SG24)； 重大工程材料服役安全研究评价设施国家重大科技基础设施开放课题基金项目(MSAF-2021-110)
