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Detailergebnis zu DOK-Nr. 69756

Untersuchung des Kurvenverhaltens pneumatischer Reifen auf Asphaltoberflächen mithilfe der Finite-Elemente-Methode (Orig. engl.: Study of cornering maneuvers of a pneumatic tire on asphalt pavement surfaces using the finite element method)

Autoren	C. Kasbergen A. Scarpas S.K. Srirangam K. Anupam M. Kane
Sachgebiete	11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer 11.2 Asphaltstraßen 14.4 Fahrzeugeigenschaften (Achslasten, Reifen)

Pavement Management 2014, Volume 3. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2014 (Transportation Research Record (TRB) H. 2457) S. 129-139, 10 B, 20 Q

Untersuchungen zeigen, dass die meisten Verkehrsunfälle bei Kurvenfahrten durch den Verlust der Fahrzeugkontrolle passieren. Der Verlust der Fahrzeugkontrolle geht dabei oft mit dem Verlust der Reibung zwischen Reifen und Fahrbahnoberfläche einher. In Experimenten und analytischen Studien hat sich gezeigt, dass der Widerstand eines Reifens gegen Schleudern im Wesentlichen von den Betriebsbedingungen, der Oberflächentextur und den Umgebungstemperaturen abhängig ist. Interaktionen zwischen diesen Faktoren schaffen einen komplexen Bezug zwischen den Kombinationseffekten und der Widerstandsfähigkeit des Reifens gegen Ausbrechen beziehungsweise Schleudern. Ein Weg, das Kurvenverhalten eines Fahrzeugs zu analysieren und zu bewerten, ist ein Finite-Elemente-Modell, das beiden Elementen, den Reifen und dem Straßenbelag, Rechnung trägt. Einige wenige der vorhandenen Berechnungsmodelle haben sich bislang nur auf das Kurvenverhalten eines rollenden pneumatischen Reifens beschränkt. In keiner der bisherigen Untersuchungen wurde dabei Bezug auf die Rolle der Morphologie des Straßenbelags genommen. In der Studie findet eine thermomechanische Gitternetzstruktur Anwendung, um anhand unterschiedlicher Strukturen von drei verschiedenen Asphaltoberflächen (Offenporiger Asphalt, Asphalt mit UTS-Schutzschicht, Splittmastixasphalt) den Einfluss der Temperatur auf die Grenzreibung zu ermitteln. Der Grenzreibungskoeffizient nimmt bei steigender Last und Geschwindigkeit ab. Er nimmt bei steigendem Reifendruck, Einlenkwinkel und Oberflächenwinkel dagegen zu. Die Studie liefert Erkenntnisse zum Verständnis des Kurvenverhaltens von Pkw-Reifen und kann der Industrie für künftige Forschungen nützlich sein.