路面摩擦系数检测方法及纵、横向摩擦系数关联性研究

摘要

现代交通中随着汽车行驶速度不断提高,交通事故的发生频率和事故的严重性也有了明显的升高。路面的安全性能是通过路面的抗滑性能来表现的,而路面摩擦系数就是评价其抗滑性能最重要的指标,因此准确、高效的检测和评价路面的摩擦系数是十分必要的。但是,目前我国路面摩擦系数的检测只局限于使用横向力系数检测法,对纵向力系数检测法存在一定的质疑,并没有将其纳入规范中；而在国际标准中虽然规定既可以使用横向力系数法和也可以使用纵向力系数法对路面摩擦系数进行检测,但是并没有明确阐明两种检测方法间的关系,这就给使用不同检测方法得到的两个结果间比较带来了一定困难。本文就是从这种现状出发,证明纵向力系数也可以很好的评价路面的抗滑性能,并从理论和试验两个方面找出纵向力系数和横向力系数间的关系,从而使路面抗滑性能的评价体系更加完善。
　　 本文主要论述了轮胎与路面间摩擦形成的机理,并对其影响因素进行具体分析,作为研究轮胎横向力和纵向力的基础。分析路面摩擦系数的检测方法和检测原理,以及轮胎和地面的各项参数是如何影响轮胎横向力和纵向力大小的。根据轮胎与地面相互作用原理,从理论上分析得出横向力小于纵向力,并且当轮胎的侧偏角达到一定值时,横向力有最大值；从轮胎受力变形入手,计算出轮胎受到横向力和纵向力的大小,得出轮胎的横向力小于纵向力、横向力可能达到的最大值等于轮胎在同等条件下受到的纵向力的结论。最后,利用摆式摩擦系数测试仪对旧沥青路面和新铺筑的沥青路面进行检测,通过对试验数据分析得到:路面的纵向摆值大于横向摆值,而且新路面的纵、横向摆值间存在一定的关系。这样在我国,纵向力系数也可以作为路面摩擦系数的评价指标,并且纵向力和横向力间关系的确定有利于路面抗滑性能评价体系的完善,在必要时应该研制既可检测纵向力系数又可检测横向力系数的双功能检测设备。