论文部分内容阅读
轮胎磨损颗粒物是轮胎胎面与路面接触摩擦发生磨损时产生的,会对环境和人的身体健康产生严重的影响,因而其运动规律的研究对其捕集具有重要的理论意义。本文基于解析方法建立轮胎磨损颗粒物的二维散射模型,分析了各种因素对磨损颗粒物运动的影响规律。 首先,考虑了轮胎前进及轮胎转动形成的气流场的综合作用,基于拉格朗日(Lagrangian)解析方法建立单一球形磨损颗粒物的运动模型,运用布拉修斯(Blasius)相似性解法求解轮胎表面边界层速度场分布,采用龙格-库塔(Runge-Kutta)法求解单一磨损颗粒物在多流场中的运动轨迹,并运用控制变量法讨论了不同车速下磨损颗粒物与覆盖件碰撞的位置分布。 其次,实施了磨损颗粒物与覆盖件碰撞的实验。利用轮胎转动实验台等实验设备采集了不同速度和接地印迹长度下的轮胎磨损颗粒物,采用 VH-Z100UR型光学显微镜观察收集膜每个区域粘附颗粒粒度的分布情况并分析实验数据,通过将实验结果与计算结果进行对比,验证了理论模型的正确性。 第三,分析了轮胎结构参数(轮胎半径、轮胎与覆盖件之间的距离)、汽车行驶工况(轮胎滑移率、汽车行驶速度、轮胎接地印迹长度)以及磨损颗粒物在运动过程中的作用力等因素对磨损颗粒物运动的影响。 最后,设计五因素三水平具有交互作用的正交试验研究各因素对磨损颗粒物运动的影响规律和影响程度。通过极差分析、方差分析以及因素水平与指标趋势图得到了各种因素对轮胎磨损颗粒物的影响程度和影响规律。 本文提出了一种轮胎磨损颗粒物散射路径的建模方法,将有助于阐述轮胎磨损颗粒物运动过程中与各有关物理参量之间的数学物理关系。研究成果可为今后在轮胎覆盖件上设计磨损颗粒物捕集装置提供一种可供借鉴的理论依据。