利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了轮胎路面复杂接触效应的有限元模型，结合结构动力学原理和Lagrange原理推导了不同路面条件下车身对轮胎的动态作用力计算模型，借助MATLAB/Simulink工具求解了车身对轮胎的动态作用力。利用ANSYS/LS-DYNA研究了轮胎在六种道路线形、五种摩擦条件下的运动规律，分析了各种路面的抗滑性能发展变化特性以及动荷载作用下的动力响应规律。结果表明：轮胎在凝冰条件下的运动速度和动能的降低速度和幅度都明显的小于在正常干燥路面的降低速度和幅度。凝冰条件下胎面摩擦力明显小于正常干燥路面的胎面摩擦力，制动距离则大于正常干燥路面的制动距离，充分说明路面凝冰对路面抗滑性能影响显著。凝冰沥青路面路表竖向应力和轮胎经过前路表水平剪应力均大于正常干燥路面,路表弯沉、轮胎经过后路表水平剪应力以及沿路面深度方向最大竖向应力、最大横向拉应力、最大横向拉应变和最大水平剪应力均小于正常干燥路面。凝冰沥青路面摩擦系数不仅影响路面抗滑性能而且影响其结构动力响应，随着路面摩擦系数增大，轮胎运动速度和动能降低幅度都明显增大，胎面摩擦力也相应增大，制动距离减小。凝冰沥青路面不同力学指标受路面摩擦系数影响规律不尽相同，路表弯沉和轮胎经过后的路表水平剪应力以及沿路面深度方向最大竖向应力、最大横向拉应力、最大横向拉应变和最大水平剪应力均随着摩擦系数增大而增大，路表竖向应力和轮胎经过前的路表水平剪应力则随着摩擦增大而减小。轮胎在曲线路段的运动速度和动能降低迅速，胎面摩擦力相应的增大，制动距离减小。曲线路段的路面动力响应指标普遍高于平直路段和纵坡路段，路面纵坡和超高会使路表的水平剪应力增大，却会使路面沿深度方向的相应力学指标的最大值减小。通过室内模型试验研究了凝冰沥青路面抗滑性能衰减规律并提出了预测模型，根据试验和有限元模拟结果，提出了凝冰沥青路面镶嵌破冰柱体的主动除冰抗滑装置，可有效解决凝冰沥青路面抗滑能力不足的问题，具有极大的推广应用价值。 2100433B