基于轮胎力观测器的路面附着系数识别算法

基于路面附着系数的汽车制动效能分析

基于路面附着系数的汽车制动效能分析 本文通过分析路面附着系数对制动性能的影响，考虑我国道路的实际情况和影响附着系数的因素，建立基于路面附着系数的汽车制动距离数学模型。与传统的计算制动距离的方法相比，本文按照制动过程的实际情况分为三个部分：纯滚动、边滚边滑和车轮抱死，得到了更加准确的汽车制动距离的数学模型。分析了路面、轮胎和滑动率这三方面对路面附着系数的影响。路面越粗糙，路面的附着系数也越大，但随着使用年限的增加，道路出现老化，变得光滑，路面的附着性能也随之下降。轮胎花纹在胎面和路面间切向力的作用下，能产生较大的切向弹性变形，增强了接触面的磨擦作用，提高轮胎的附着性能。保持滑动率s在15％～20％范围内，制动系统才能够利用峰值附着系数％获得最大的地面制动力，使制动距离最短。最后，在建立的制动距离数学模型基础上，选取柏油、水泥、碎石、土路、积雪等典型路面，以马自达1600汽车为研究对象，运用MATLAB语言对其空载与满载时制动距离与路面附着系数关系进行仿真。得到了在特定初速度下路面附着系数与汽车制动距离的关系曲线。以我国和国际上主要的制动距离管理条例为参考依据，选取路面附着系数分别为伊=o．45、驴=0．35和矽=o．25的较差路面，对马自达1 600汽车空载与满载时制动距离与制动初速度之间的关系进行仿真，得到具有实际参考价值的仿真曲线。 汽车的制动效能是汽车制动性能最重要的评价指标，它是指汽车以一定的初速度迅速停车的能力，通常以制动距离和制动过程中的制动减速度来表征。因此，制动减速度和制动距离是评价汽车制动效能的指标。制动减速度的大小取决于制动力的大小，而制动力的大小则依赖于路面附着系数。制动距离是指速度为vo 的汽车，从驾驶员开始促动制动控制装置时起到车辆停止时所行驶过的距离【l】。制动距离是制动效能最直观的反映。汽车制动时，驾驶员总是希望踏下制动踏板后，制动的距离越短越好。制动距离的长短受到制动减速度和路面附着系数的限制。所以，路面附着系数决定了制动减速度的大小和制动距离的长短。 汽车的制动效能与汽车的结构参数、道路条件等有关。汽车的结构参数决定了同步附着系数的大小，进而影响汽车的制动性能。道路是汽车制动性能的存在条件，汽车在路面上行驶时必须克服来自地面与轮胎间相互作用而产生的滚动阻力。它的大小一方面取决于轮胎自身性能，另一方面取决于路面的附着性能。据资料显示121，很多交通事故的发生很大程度上是由于路面附着性能低造成的，

公路工程项目-1415-路面横向力系数试验检测报告(模板)

检测结论： 备注： 报告说明

一、项目概况 受XXXXXXXXXXXXXX委X托，中咨公路养护检测技术有限公司于X年X 月X日对XXXXXXXXXXX路X面KXXXX-KXXXX段X的摩擦系数进行检测。 二、检测依据、检测方法及设备 1.检测依据 (1)《公路路基路面现场测试规程》 (JTG E60—2008)； (2)《公路工程质量 检验评定标准》 (JTG F80/1 —2004)； 2.检测方法采用双轮式横向力系数测试系统测定路面摩擦系数试验方法。根据 委托单位要求，使用横向力系数测试车对受检路段路面进行连续检测，测试方法完全满足现行《公路路基路面现场测试规程》( JTG E60 —2008)及《公路工程质 量检验评定标准》( JTG F80/1 —2004)对XX公路路面抗滑性能的检测要求。 检测速度为标准时速50km/h ，连续采样，数据处理时分别以公里为评测区间，具体指标包括：各评测区间的横向力系数SFC平均值、标准差、代表值。 3.检测设备 本次检测主要仪器设备见表2－ 1 表 2 － 1 主要仪器设备表 路面抗滑性能检测设备采用路面横向力系数测试车，对XXXXXXXXXXXX进行连续 检测。此种仪器测定的是路面横向力系数( SFC)，不仅能反映车辆在路面上制动时 的路面抗力，还可表征车辆在路面上发生侧滑时的路面抗力。在正式检测前，我们已对其进行了严格的标定和校核，其测试系统主要技术性能指标为：

路面摩擦系数种类 测试轮夹角 单轮静态标准荷载 测试速度范围?? 标准测试速度?? 横向力系数分辨力 测试轮规格??????????????? 4.00/4.80-8 光面轮胎； 摩擦测试轮气压 ???????????????? 70kPa ±3.5kPa ； 距离测试轮气压??????????????? 210kPa ± 13.7kPa 。 三、计算方法 本次检测对委托路段内路面抗滑性能进行了全面详尽的检测，通过严密细致的数 据整理、计算和分析，检测结果客观反映了所测路段路面抗滑性能状况。 本次检测将提供各评测区间的横向力系数 SFC 值，横向力系数 SFC 值由路面横向力 系数测试车实测得到。 四、检评标准 根据现行《公路工程质量检验评定标准》( JTG F80/1 — 2004)中当 SFC 代表值不 小于设计或验收标准时，按单个 SFC 值计算合格率；当 SFC 代表值小于设计或标准值时 相应分项工程评为不合格。《公路沥青路面设计规范》( JTG D50—2006)中规定高速 公路、一级公路在交竣工验收时其抗滑技术指标宜符合表 4-1 的要求，根据现行《公路 沥青路面施工技术规范》( JTG F40 — 2004)中附录 A 沥青路面使用性能气候分区看出 XXXXXXXXXXX 所X 处气候区为 XXXXXXXX 区X ，年平均降雨量在 XXXXXXX(mm ，) 所以路面横 向力系数验收标准是 SFC 不小于 XXX 。 表 4-1 抗滑技术指标 横向力系数； 15 1.27kN ； 40 ～ 60km/h ； 50km/h ； 0.1

附着力与附着系数

什么是附着力 附着力表示轮胎与路面附着情况。附着力的大小是车重与路面附着系数的乘积。这是对整部汽车而言的，如果对一个车轮，那么该车轮的附着力应为：该车轮所受地面垂直反作用力乘路面附着系数。 附着力是一个不依人的意志而改变的固定值，但据实验可知，附着系数与车速及车轮对路面的滑动程度(包括滑转和滑移)有关。 汽车行驶时地面对驱动车轮产生的推力、制动时地面对汽车产生的地面制动力，转向时汽车得以按预定轨迹达到转向要求的地面侧向反作用力都得靠附着力提供。 各种路面的附着系数各不相同。良好的、干燥的水泥混凝土或沥青路面附着系数最大，其峰值可达0.9，依次是砾石路、土路、压紧的雪路和结冰的路面，冰路的峰值只有0.1，车轮滑动时才0.07。可见由于冰路的附着系数极小，在冰路上欲前进困难、欲转向不能、欲制动刹不住车，严重时会发生侧滑(甩尾)或激转。所以严冬的冰雪路上公共汽车站及其附近要铺洒砂子或煤渣以提高路面附着系数，确保行车安全。 沿汽车的纵向和侧向都具有附着力。但当纵向附着力较多地施于驱动车轮或制动车轮时，侧向附着力就会降低。所以当制动到车轮抱住时，车轮在地面滑移，此时纵向附着力已达极限，侧向附着力显著降低，汽车不能转向，(而转向轮已转过一角度，但车辆仍按原直线方向行驶)。另一种情况是驱动又转向的车轮(前轮驱动)，如驱动时发生滑转，汽车也不能按预定要求转向。制动时如果4个车轮都被抱死，则因没有侧向地面反作用力(侧向附着力提供)来抵抗汽车受到的侧向力(如道路的横向坡、转向时的离心力、侧向风等)而不能维持汽车直线行驶，很可能发生侧滑或激转，汽车失去控制，极易发生交通事故。所以在附着系数极低的路面驾车需特别小心。 各种路面上的平均附着系数

附着系数测量方法

1 附着系数 当法向载荷分布在整个接触表面，而滑动摩擦只发生在接触面的部分区域时，作用在接地面上的切向反作用力之和称为附着力。作用在接地面上的切向力之和对整个接触面所承受的法向载荷之比称为附着系数。本质上，附着力不像摩擦力一样遵循库仑定律，它不等于车轮上的法向载荷乘以比例常数；但是附着力和附着系数的概念比摩擦力和摩擦系数的概念更具有普遍性，在汽车行业，通常用附着系数代替摩擦系数。 附着系数的大小与车轮载荷、内压、胎面花纹、胎面橡胶性质、轮胎结构、接地压力分布、速度、道路材料、湿度和水膜厚度等因素有关，因此不能直接对它进行测量。 目前，国内外关于实时检测汽车行驶过程中轮胎与路面间的附着系数的研究已取得了较大进展。测量附着系数的设备为拖车型测量车和公共汽车型测量车。拖车型测量车的测量原理是在拖车上安装试验轮胎，测量得到轮胎制动抱死时的制动力，然后把测量结果除以载荷，求得附着系数；公共汽车型测量车的测量原理是在公共汽车的地板下安装试验轮胎。轮胎制动抱死时测得的极限制动力除以载荷，即为水平方向的滑动摩擦系数。 2附着系数的评定方法 在附着系数评定方法的研究中，国外研究人员取得了一些成果，所依据的原理可分为两种类型：一类是分析轮胎的力学特性，找出力学参数与附着系数之间的关系，从而利用测量设备检测力学参数，计算出附着系数；另一类是分析摩擦过程中自身的影响因素和影响摩擦过程的各外部因素与附着系数之间的关系，利用 测量装置测量出各个影响因素，估算出附着系数。 现场测试附着系数的实验方法 可通过牵引车辆的方法测试轮胎与路面系统之间的附着系数和附着力． 1)当牵引无制动状态下的车辆时，车辆的滑移率为临界滑移率，此时的附着力为最大附着力的1／2． 2)当牵引处于完全制动的车辆时，得到车辆最大附着力，并由此得到附着系数． 附着系数是指在给定路况下，车轮与路面之间的最大摩擦系数． r大于轮胎以角速度ω转动并以线速度ν前进时，通常会存在带束的旋转速度ω r小于前进速度ν制动时的滑动前进速度ν；而在制动的情况下带束的旋转速度ω 率称为滑移率 i。驱动时的滑动率称为滑转率i， s 轮胎滚动时存在弹性滑转现象．在接触区的前部，带束相对于路面表面固定不动，称为粘着区．带束变形到一定程度，接触点的切应力开始大于摩擦力，开始产生滑动现象，出现滑动区．随着滑转区的增加，粘着区附着力变小，滑转区附 着力增加． F和临界制 制动时出现滑动区的临界制动力 xc i为 动滑动率 sc

桥梁上部计算教程--横向力分布系数计算

桥梁上部计算教程--横向力分布系数计算 (转) 总的来说，横向力分布系数计算归结为两大类（对于新手能够遇到的）： 1、预制梁（板梁、T梁、箱梁） 这一类也可分为简支梁和简支转连续 2、现浇梁（主要是箱梁） 首先我们来讲一下现浇箱梁（上次lee_2007兄弟问了，所以先讲这个吧） 在计算之前，请大家先看一下截面 这是一个单箱三室跨径27+34+27米的连续梁，梁高1.55米，桥宽12.95米！！ 支点采用计算方法为为偏压法（刚性横梁法） mi=P/n±P×e×ai/(∑ai x ai) 跨中采用计算方法为修正偏压法（大家注意两者的公式，只不过多了一个β） mi=P/n±P×e×ai×β/(∑ai x ai) β---抗扭修正系数β=1/(1+L^2×G×∑It/(12×E×∑ai^2 Ii) 其中：∑It---全截面抗扭惯距 Ii ---主梁抗弯惯距 Ii=K Ii` K为抗弯刚度修正系数，见后 L---计算跨径 G---剪切模量 G=0.4E 旧规范为0.43E P---外荷载之合力 e---P对桥轴线的偏心距 ai--主梁I至桥轴线的距离

在计算β值的时候，用到了上次课程https://www.wendangku.net/doc/764733457.html,/thread-54712-1-1.html 我们讲到的计算截面几何性质中的抗弯惯矩和抗扭惯矩，可以采用midas计算抗弯和抗扭，也可以采用桥博计算抗弯， 或者采用简化截面计算界面的抗扭，下面就介绍一下这种大箱梁是如何简化截面的： 简化后箱梁高度按边肋中线处截面高度(1.55m)计算，悬臂比拟为等厚度板。 ①矩形部分(不计中肋): 计算公式:It1=4×b^2×h1^2/(2×h/t+b/t1+b/t2) 其中：t,t1,t2为各板厚度 h,b为板沿中心线长度 h为上下板中心线距离 It1= 4×((8.096+7.281)/2)^2×1.34^2/(2×1.401/0.603+8.097/0 .22+7.281/0.2) =5.454 m4 ②悬臂部分 计算公式: It2=∑Cibiti3 其中：ti,bi为单个矩形截面宽度、厚度 Ci为矩形截面抗扭刚度系数,按下式计算: Ci=1/3×(1-0.63×ti/bi + 0.052×(ti/bi)^5) =1/3×(1-0.63×0.26/2.2+0.052×(0.26/2.2)^5) =0.309 It2=2×0.309×2.2×0.26^3=0.0239 m4 ③截面总的抗扭惯距 It= It1+ It2=5.454+0.0239=5.4779 m4

公路工程项目-1415-路面横向力系数试验检测报告(模板)

试验室名称：中咨公路养护检测技术有限公司报告编号： 报告说明

试验室名称：中咨公路养护检测技术有限公司报告编号： 一、项目概况 受XXXXXXXXXXXXXXX委托，中咨公路养护检测技术有限公司于X年X月X日对XXXXXXXXXXXX路面KXXXX-KXXXXX段的摩擦系数进行检测。 二、检测依据、检测方法及设备 1.检测依据 （1）《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60—2008）； （2）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）； 2.检测方法 采用双轮式横向力系数测试系统测定路面摩擦系数试验方法。 根据委托单位要求，使用横向力系数测试车对受检路段路面进行连续检测，测试方法完全满足现行《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60—2008）及《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）对XX公路路面抗滑性能的检测要求。 检测速度为标准时速50km/h，连续采样，数据处理时分别以公里为评测区间，具体指标包括：各评测区间的横向力系数SFC平均值、标准差、代表值。 3.检测设备 本次检测主要仪器设备见表2－1。 表2－1 主要仪器设备表 路面抗滑性能检测设备采用路面横向力系数测试车，对XXXXXXXXXXXX进行连续检测。此种仪器测定的是路面横向力系数（SFC），不仅能反映车辆在路面上制动时的路面抗力，还可表征车辆在路面上发生侧滑时的路面抗力。在正式检测前，我们已对其进行了严格的标定和校核，其测试系统主要技术性能指标为： 路面摩擦系数种类…………………………………………横向力系数； 测试轮夹角……………………………………………………………15°； 单轮静态标准荷载………………………………………………1.27kN； 测试速度范围………………………………………………40～60km/h； 标准测试速度……………………………………………………50km/h； 横向力系数分辨力…………………………………………0.1（SFC）；

ATSFC-2D型横向力摩擦系数车

产品名称：路面横向力系数测试车 型号：ATSFC-2D 产地：中国 概述： ATSFC-2D型路面横向力系数测试车是自主研制的路面横向系数测量装置，该产品模拟汽车的真实行驶状况，检测结果能真实地反应路面的实际情况，检测数据准确可靠，检测过程安全高效。该产品获发明专利一项，实用新型专利三项。 该车除了可以进行横向力摩擦系数测试以外，预留了纵向力摩擦系数测试的功能，可根据客户要求升级进行纵向力摩擦系数测试，从而替代摆式摩擦系数测试仪的工作，大大提高工作效率，特别适合于工程的交竣工验收。 产品功能： 检测路面横向力系数，评价路面的抗滑性及行车安全性能 技术水平： 国内空白、国际先进 主要特点： 1、采用前两轮作为测试轮，自动控制测试轮角度与车行驶方向夹角20度。 2、配备有专有的自动控制洒水系统，可根据测试要求自动控制调节水量。 3、采用专用的数据采集及处理软件，可自动生成规范的WORD格式和EXCEL格式的检测报告。 4、为拖车式，可用任意的普通汽车作为牵引车。 5、供水系统，根据用户需要可选择水车式和水囊式两种方式的其中一种。 选配： 水车式：具有独立拖挂式水车和供电系统，水箱容量2000L；其优点是完全独立于牵引车，对在牵引车不需要任何改装。 水囊式：可折叠水囊，方便存放，测试时置于牵引车内，容量1000L；其优点是结构简单，使用方便。 主要参数： ※类型拖车式 ※尺寸型号长：1690 mm 宽：1138 mm 高：730 mm ※装备质量 228 kg ※路面摩擦系数种类横向力系数 ※自动洒水系统根据测试要求自动控制洒水 ※洒水车容量 2000L ※水囊容量 1000L ※水膜厚度 1mm ※测试轮角度与车行驶方向夹角20度 ※测试轮垂直载荷 228kg±1kgf ※标准测试速度 50km/h ※最大测试幅值/分辨力 100（SFC）/1 （SFC） ※计算路段长度 5m－1km ※测试数据输出双轮侧或任一轮侧SFC值 ※控制系统智能电子集成控制系统 ※数据处理上位机专用工业计算机或便携式计算机

附着系数

附着系数 目录 概述 附着系数（K）的确定 附着力利用率（ε）的确定 注意事项 编辑本段概述 定义：附着系数，是附着力与车轮法向（与路面垂直的方向）压力的比值。它可以看成是轮胎和路面之间的静摩擦系数。这个系数越大，可利用的附着力就越大，汽车就越不容易打滑。附着系数的大小，主要取决于路面的种类和干燥状况，并且和轮胎的结构、胎面花纹以及行驶速度都有关系。一般来说，干燥、良好的沥青或混凝土路面的附着系数最大，可达0.7一0.8。而冰雪路面的附着系数最小，最容易打滑。 、附着系数是指轮胎在不同路面的附着能力大小，也就大概相当于摩擦系数。附着系数高的路面，车子不容易打滑，行驶安全；附着系数低的路面，车子容易打滑，比如雪地，冰面等等。附着系数主要取决于路面的粗糙程度和潮湿泥泞程度、轮胎的花纹和气压以及车速和荷载等。 编辑本段附着系数（K）的确定 1、附着系数（K）应在车轮不抱死，脱开防抱死装置，并且两轮同时制动时，由车辆的最大制动速率确定*。 2、制动试验应在初速度约为60km/h的条件下进行。对于车速不到60km/h的车辆，应在空载条件下（必需的试验仪器和安全设备除外），以0.9Vmax的车速试验，在整个试验过程中使用恒定的制动控制力。 3、为了确定车辆最大制动速率，可以通过改变前轮和后轮制动力进行一系列试验，直至找到车轮刚刚抱死的临界点**。 4、制动速率（Z）由车速从40km/h降到20km/h 所需时间用下式确定：z=0.56/t ；式中t为测得的时间，s。若车速达不到50km/h 的车辆，制动速率应以车速从0.8Vmax降至（0.8Vmax－20）所需时间确定，Vmax 是以km/h为单位的实测值。Z的最大值=K 编辑本段附着力利用率（ε）的确定

路面质量评定标准部分

路面质量评定标准部分

路面质量评定标准部分

路面质量评定标准部分 一、选择题 1．在路基、路面工程中，一般应以（）长的路段为一个检测评定单元。 A. 5～lokm B. 3～5km C.1～3km D.0.5～lkm 2.公路工程质量检验评分的评定单元为（）。 A.单位工程 B.分部工程Ｃ.分项工程 D.单项工程 3.根据现行《公路工程质量检验评定标准》的划分，（）为分部工程。 A．软土地基 B.小桥 C.基层 D.大型挡土墙 4.当分项工程加固、补强后，评分值为86分，该分项工程可评为（） A.优良 B.合格 C.不合格 D.无法评定 5.年均降雨量大于l000mm的高速公路沥青路面抗滑性能指标交工验收，要求构造深 度TD大于等于（）mm A.0.45 B.0.50 C.0.55 D.0.60

6.分部工程和单位工程采用（）评分方法。 A.合格率评分法 B.数理统计评分方法 C.加权平均计算法 D.外观缺陷扣分法 7.评定为不合格的分项工程，经加固、补强或返工、调测，满足设计要求后，可以重新评定其质量等级，但计算分部工程评分值时，按其复评分值的（）％计算。 A.75 B.95 C.80 D.90 8.《公路工程质量检验评定标准》不适用于下列哪项工程（）。 A.新建二级公路 B.改建三级公路C一级公路改建 D.高速公路大修 9.分项工程质量检验评定中，对于涉及结构安全和使用功能的重要实测项目，其合格率不得低于（），且其检测值不得超过规定极值，否则必须进行返工处理。 A. 85％ B. 70% C.90％ D.80％ 10.根据设计任务、施工管理和质量检验评定的需要，应在（）将建设项目划分为单位工程、分部工程和分项工程。

附着力系数

定义：附着系数，是附着力与车轮法向（与路面垂直的方向）压力的比值。它可以看成是轮胎和路面之间的静摩擦系数。这个系数越大，可利用的附着力就越大，汽车就越不容易打滑。附着系数的大小，主要取决于路面的种类和干燥状况，并且和轮胎的结构、胎面花纹以及行驶速度都有关系。一般来说，干燥、良好的沥青或混凝土路面的附着系数最大，可达0.7一0.8。而冰雪路面的附着系数最小，最容易打滑。 、附着系数是指轮胎在不同路面的附着能力大小，也就大概相当于摩擦系数。附着系数高的路面，车子不容易打滑，行驶安全；附着系数低的路面，车子容易打滑，比如雪地，冰面等等。附着系数主要取决于路面的粗糙程度和潮湿泥泞程度、轮胎的花纹和气压以及车速和荷载等。 附着系数是指轮胎在不同路面的附着能力大小，也就大概相当于摩擦系数。附着系数高的路面，车子不容易打滑，行驶安全；附着系数低的路面，车子容易打滑，比如雪地，冰面等等。 1、附着系数（K）的确定 1.1 附着系数（K）应在车轮不抱死，脱开防抱死装置，并且两轮同时制动时，由 车辆的最大制动速率确定*。 1.2 制动试验应在初速度约为60km/h的条件下进行。对于车速不到60km/h的车辆， 应在空载条件下（必需的试验仪器和安全设备除外），以0.9Vmax的车速试验，在整个试验过程中使用恒定的制动控制力。 1.3 为了确定车辆最大制动速率，可以通过改变前轮和后轮制动力进行一系列试 验，直至找到车轮刚刚抱死的临界点**。 1.4 制动速率（Z）由车速从40km/h降到20km/h所需时间用下式确定：z=0.56/t 式中t为测得的时间，s。 若车速达不到50km/h的车辆，制动速率应以车速从0.8Vmax降至（0.8Vmax－20）所需时间确定，Vmax是以km/h为单位的实测值。 Z的最大值=K 2 、附着力利用率（ε）的确定 2.1 附着力利用率定义为防抱死装置工作状态下的最大制动速率（Zmax）与它在 脱开状态下的最大制动速率（Zm）的比值。必须在每个装有一只防抱死装置的车轮上分别进行试验。 2.2 Zmax由三次试验中车速达到1.4条规定的降低值所需时间的平均值确定。 2.3 附着力利用率由下式给出：Zmax/Zm