路面摩擦学性能对道路安全和社会经济有着重要的影响，轮胎与路面摩擦的作用机制复杂，是一个广泛的固液多相间的物理化学和力学过程，影响因素众多，在不同尺度下表现出不同的行为特征，缺乏对其机理的研究。 本研究依据纳米摩擦学、表面界面科学、岩石力学等理论基础，结合微宏观表面模拟分析技术，在不同尺度上开展沥青路面摩擦磨损性能仿真及试验研究，对路面摩擦学性能的行为特征、作用、机理和影响因素等进行分析，为沥青路面摩擦磨损性能的性能评估和寿命预测提供了有效的研究手段。 首先采用分子动力学模拟方法，确定了轮胎与路面摩擦接触模型的初始结构——二氧化硅为固定基底和异戊二烯为匀速滑动单链结构。对轮胎与路面间的微观摩擦学性能进行模拟分析。本文主要对摩擦学性能主要参数摩擦系数进行研究，分析速度、温度与摩擦系数之间的关系。模拟结果显示，摩擦系数随着速度的增大而减小，且与温度之间存在峰值关系。轮胎与路面的微观摩擦不仅与表面势能相关还和异戊二烯分子形态有关。 然后使用非接触式光学表面轮廓仪采集不同集料的表面微观构造形貌，计算多种反映表面形貌不同方面特征的参数，通过这些参数检验不同集料间的表面微观构造差异性，并测量不同集料表面的抗滑性能，对集料表面的微观构造特征与抗滑性能的演化进行关联分析，建立集料微观构造特征与抗滑性能的评价模型。 最后使用三角激光扫描技术对沥青路面表面宏观构造进行三维重构，针对现有的路面表面宏观构造特征参数无法表征路面构造的三维分布形态的问题，提出一种新的三维表征方法，能够可视化的展示路面宏观构造的分布密度，并通过计算，准确反映宏观构造随构造深度的变化情况。在路面三维数值模型基础上建立轮胎-路面接触模型，结合数值模拟的方法分析路面集料宏观尺度下的磨损退化规律。 2100433B