基于Fl uent软件的雨天潮湿路面滑水现象研究＊

董 斌 唐伯明 刘唐志 张 赟

（重庆交通大学土木建筑学院1） 重庆交通大学管理学院2） 重庆 400074）

滑水是一种特有的现象，即轮胎在具有一定水膜厚度的道路上行驶时轮胎与地面之间不能完全排除路面积水，由于流体压力使得轮胎上浮甚至与地面完全脱离的现象.滑水现象一旦发生，轮胎就非常容易打滑，并使得各轮胎动力产生差值造成车辆旋转从而偏离正常行驶路线，由此造成事故的危险性也随之增大.本文通过建立有纵横向花纹的轮胎三维有限元模型，使用Fl uent软件计算轮胎在不同速度行驶时受到动水压强的理论数值，最终确定轮胎在不同水膜厚度路面行驶的临界滑水车速.

1 国内外研究概况

20世纪60年代，NASA Langley研究中心的W.B.Hor ne和T.J.W.Leland通过实验建立了最早的滑水方程并广泛应用于轮胎、航空、汽车等行业

式中：vp为临界滑水速度，k m／h；p为轮胎气压，k Pa.

20世纪70年代，R.Pell oli［1］提出临界滑水速度与水膜厚度、路面摩擦系数、轮胎花纹类型有关.在此之后，对于轮胎滑水现象的研究逐渐应用数值模型和有限元的方法.但是由于轮胎是一种复合材料，主要由橡胶－帘线组成，具有高度的非线性、非压缩型、各项异性和粘弹性特点，再加上水流状态的复杂性以及不同路面类型的性能差别使得数值模型法发展缓慢.

21世纪初，新加坡的T.F.Fwa等［2］通过建立三维有限元模型并运用Fl uent软件研究轮胎以减少滑水风险，其计算结果与NASA Langley研究中心的结果相似.

关于车辆滑水方面的研究国内……