附着系数
路面附着系数估计
路面附着系数估计路面附着系数是指汽车轮胎与路面接触时的摩擦力，也被称为地面附着系数。
它是衡量路面质量和安全性的重要指标，影响着车辆行驶的稳定性和制动能力。
本文将介绍路面附着系数的估计方法及其在交通安全中的应用。
一、路面附着系数的估计方法1. 抓地力计法：这种方法使用专门的抓地力计来测量路面的附着系数。
抓地力计通过模拟车辆行驶时的侧向力来评估路面的附着性能。
该方法的优点是准确度高，可以提供实时数据。
不过，它需要专用仪器，使用较为复杂，需要专业的人员进行操作。
2. 湿法方法：湿法方法通过在路面上喷洒水或某种湿润剂，然后测量车辆制动距离来评估路面的附着系数。
湿润的路面可以提供更准确的附着系数数据。
这种方法简单易行，但受到天气和湿润剂的影响较大。
3. 球形滚动法：球形滚动法以路面上滚动的球体的速度和滚动距离来估计附着系数。
通过测量球体的加速度和速度变化，可以得到路面摩擦力的近似值。
这种方法简单便捷，但需要合适的实验条件和仪器保证测试的准确性。
二、路面附着系数的意义和应用1. 交通安全：路面附着系数直接影响车辆在制动和转弯时的稳定性。
合适的附着系数可以减少刹车距离和转向偏差，提高驾驶员的掌控能力。
通过对路面附着系数的估计和监测，可以及时发现路面异常情况，采取预防措施，减少交通事故的发生。
2. 道路维护：定期监测路面附着系数可以了解路面状况，及时发现路面的老化、磨损或摩擦力减小的问题。
根据附着系数的变化，可以采取相应的维修和保养措施，提高道路的使用寿命和安全性。
3. 车辆设计：不同路面条件下的附着系数对车辆设计有一定的要求。
对于高速公路等路况较好的道路，可以适用较硬的轮胎材质，以提高车辆的燃油经济性和减少胎噪。
而对于湿滑或不平整的路面，需要选择具有更好抓地力的轮胎，以增强车辆的稳定性和操控性。
结语：路面附着系数是评估路面质量和车辆安全性的重要指标。
通过合适的估计方法，可以得到准确的附着系数数据。
利用这些数据，我们能够改善道路维护和设计，提升交通安全水平。
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ωr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。
附着力与附着系数
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路面沥青或混凝土（干）沥青（湿）混凝土（湿）砾石土路（干）土路（湿）雪（压紧）冰峰值附着系数 0.8～0.9 0.5～0.7 0.8 0.6 0.68 0.55 0.2 0.1 滑动附着系数 0.75 0.45～0.6 0.7 0.55 0.65 0.4～0.5 0.15 0.07 机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青路面（路面的附着系数为 0.7）上的制动距离和跑偏量应符合表1中的规定。
附着率和附着系数
附着率和附着系数介绍如下：
附着率是指汽车驱动轮在不发生滑转工况下充分发挥驱动力作用所要求的最低附着系数，而附着系数是地面对轮胎切向反作用力的最大极限值（附着力）与驱动轮法向反作用力的比值。
附着率与附着系数的关系是：驱动轮的附着率不能大于地面附着系数，否则就会打滑而影响汽车的正常行驶；附着率是表明汽车附着性能的一个重要指标，汽车的动力性由两方面决定，一是动力装置（发动机和传动系）所确定的驱动力，二是汽车的附着性能。
道路的附着系数受车轮结构、材料、道路表面形状、材料影响，不同性质道路其附着系数变化甚大。
一般干燥洁净的平整水泥、沥青路面（称为良好道路）纵向峰值附着系数高达0.8--0.9，而冰雪路面的纵向峰值附着系数低至0.1--0.2。
地面附着系数
地面附着系数地面附着系数是测量地表地面的物理特性的指标之一，它是指地面物质在受力时所能抵抗的力量，是衡量地表地面状态的重要参数。
它可以划分为静态地面附着系数和动态地面附着系数，有时还包括大气影响因素。
地面附着系数在城市管理、建筑设计、旱地综合利用以及土壤、水体和气候研究中都发挥着重要作用。
一般来说，地面附着系数是指地表地面物质（如沙土、泥土等）受到任何形式的外力时所能抵抗的力量，也就是所谓的“地表地面附着力”。
例如，静力地面附着系数是指地表地面承受静态外力时所能抵抗的力量，而动力地面附着系数则是指地表地面承受动态外力时所能抵抗的力量。
地面附着系数的大小受到多种因素的影响，如地表地面物质的形态、尺度和温度、大气湿度和压力、雨量和风速等。
地面附着系数的测定有不同的方法。
其中最常用的测定方法有标准摩擦侧和拉拔法。
标准摩擦侧的测试是将一个钢块斜坡放置在样地面上，用力将滑块拉拔，观察它的摩擦特性，从而测定其附着系数。
拉拔法的原理与标准摩擦侧的原理相似，但横向拉力只有一个。
两种方法可以用来测定地表地面和沉积物的附着系数，而大气影响因素则通常通过定性方法来测定，如观察沉降量和吸附率等指标。
地面附着系数在城市管理中有重要的意义，它是城市服务系统设计的重要参数。
例如，地面附着系数可以用来衡量道路面层的抗滑性能，以决定道路面层的结构类型和密实度，确定路沿绿化带的宽度，以免造成滑行事故。
此外，建筑设计中也会用到地面附着系数，它可以衡量建筑物的抗震性能、抗压性能和抗折性能，从而确定地基和建筑物地基处理方式。
地面附着系数也是旱地综合利用的重要参数，它可以用来评估旱地水利开发的可行性。
例如，在旱地水利开发的规划和设计中，需要考虑地面的稠度，如果地面的稠度太高，则会影响渠道的建设；而如果沉积物的稠度太低，则会影响土壤侵蚀和沉积的情况，从而影响渠道的建设和运行。
因此，测定地面附着系数是旱地综合利用设计的重要环节。
此外，地面附着系数也有助于深入认识土壤、水体、大气和气候研究中的特征和规律，为土壤水分运移、气候变化、气溶胶形成和改变等过程的模拟和预测提供基础数据，进而促进环境的综合治理和资源的有效利用。
沙子附着系数列表
沙子附着系数列表
摘要：
1.沙子附着系数的概念和重要性
2.沙子附着系数的测量方法
3.影响沙子附着系数的因素
4.沙子附着系数在工程中的应用
5.我国沙子资源的现状和对策
正文：
沙子附着系数，是指沙子颗粒在受到外力作用时，与其它物体间产生的摩擦力。
这个系数对于沙子的运动、沉积以及工程应用等方面具有重要意义。
沙子附着系数的测量方法主要有两种：实验室测量和现场测量。
实验室测量是通过专用设备，如摩擦试验机，来模拟不同条件下的沙子附着情况，从而得出附着系数。
现场测量则是在实际环境中，通过观察沙子的运动状态，利用相关公式计算得出附着系数。
影响沙子附着系数的因素主要有沙子的粒径、形状、含水量、密度以及外力的大小和方向等。
其中，沙子的粒径和含水量对附着系数的影响尤为显著。
沙子粒径越小，表面积越大，附着系数也越大；含水量越高，沙子间的黏着力越大，附着系数也越大。
沙子附着系数在工程中有着广泛的应用，如土壤力学、道路工程、水利工程等。
通过了解沙子附着系数，可以更好地设计和优化这些工程，提高工程的安全性和稳定性。
我国拥有丰富的沙子资源，但在近年来，由于过度开发和不当利用，沙子资源逐渐减少，沙子质量也不断下降。
为应对这一问题，我国政府出台了一系列政策和措施，如限制沙子开采、推广沙子资源循环利用等，以期实现沙子资源的可持续利用。
附着系数
，在硬路面上它与驱动轮法向反作用力Fz成正比，常
写成
Fxmax=F =FZ·
称为附着系数
思考
与哪些因素有关系？
• 附着系数：
附着系数由轮胎和地面共同决定，也与车速有关。
– 路面种类
沥青（干） 0.7～0.8
水泥（干） 0.8 ～
0.9
碎石（干） 0.6 ～0.7
干土 0.5 ～0.6
–路面状况
• 清洁度↓，则 ↓
地面附着系数,同步附着系数,利 用附着系数概念辨析及关系
1.附着系数
汽车行驶的驱动条件
Ft≥Ff+Fw+Fi 称为汽车的驱动条件，可以采用增加发动机转矩 、加大传动比等措施来增大汽车驱动力。汽车行驶除 受驱动条件制约外，还受轮胎与地面附着条件的限制 。
汽车行驶的附着条件
地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力F
3.利用附着系数
汽车以一定减速度制动时，除去制动强度
以外，
不发生车轮抱死所要求的(最小)路面附着系数总大于其制
动强度。为了定量说明这一点，引进利用附着系数的概念，
又称为被利用的附着系数，其定义为：
i
F Xbi F Zi
显然，利用附着系数越接近制动强度，地面的附着条件 发挥得越充分，汽车制动力分配的合理程度越高。
F 2F X2b(1)G gd d u t(1)G gzg
FZ2 G L(azhg)
r
FXb2 FZ2
(1)z
(azhg)/L
利用附着系数与制动强度的关系曲线
具有理 想的制 动力分 配的汽 车，其 利用附 着系数 就是制 动强度。
利用附着系数总大于或等于制动强度
前轴的利用附着系数的计算（前轴刚要抱死）
附着系数测量方法
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ωr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。
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称为附着系数
思考
与哪些因素有关系？
• 附着系数：
附着系数由轮胎和地面共同决定，也与车速有关。
– 路面种类
沥青（干） 0.7～0.8
水泥（干） 0.8 ～
0.9
碎石（干） 0.6 ～0.7
干土 0.5 ～0.6
–路面状况
• 清洁度↓，则 ↓
• 降雨或积水，则 ↓↓，约降0.2~0.3
不少两轴汽车前，后制动器动力之比为一固定值。常用前 制动器制动力与汽车总制动器制动力之比来表明分配的比例， 称为制动力分配系数，用符号β表示。
F1
F
所有有： F1 F ，F 2 (1 )F
最后得：
F1 F 2 1
是一条经过原点的射线 ，这条直线称为实际前，后制动器 制动力分配线，简称β线。
后轴的利用附着系数的计算（后轴刚要抱死）
F 2
FXb2
(1
)
G g
du dt
(1
)
G g
zg
FZ 2
G L
(a
zhg
)
r
FXb2 FZ 2
(1 )z
(a zhg ) / L
• 附着系数：
– 轮胎气压
• 硬路面，气压↑，则 ↓，f↓ • 软路面，气压↓，则 ↑，f↑
一些高挡越野车备有中央充放气系统来调节胎压，从 而调节附着系数和滚动阻力系数。
– 轮胎花纹
• 硬路面，花纹浅、细，则 ↓ • 软路面，花纹深、粗，则 ↑ – 轮胎直径：直径大，宽度大，则 ↑
2.同步附着系数
3.利用附着系数
汽车以一定减速度制动时，除去制动强度
以外，
不发生车轮抱死所要求的(最小)路面附着系数总大于其制
动强度。为了定量说明这一点，引进利用附着系数的概念，
又称为被利用的附着系数，其定义为：
i
FXbi FZi
显然，利用附着系数越接近制动强度，地面的附着条件 发挥得越充分，汽车制动力分配的合理程度越高。
利用附着系数与制动强度的关系曲线
具有理 想的制 动力分 配的汽 车，其 利用附 着系数 就是制 动强度。
利用附着系数总大于或等于制动强度
前轴的利用附着系数的计算（前轴刚要抱死）
F1
FXb1
G g
du dt
G g
zg
G FZ1 L (b zhg )
f
FXb1 FZ1
z
(b zhg ) / L
地面附着系数,同步附着系数,利 用附系数概念辨析及关系
1.附着系数
汽车行驶的驱动条件 Ft≥Ff+Fw+Fi
称为汽车的驱动条件，可以采用增加发动机转矩、 加大传动比等措施来增大汽车驱动力。汽车行驶除受 驱动条件制约外，还受轮胎与地面附着条件的限制。 汽车行驶的附着条件
地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力F ，在硬路面上它与驱动轮法向反作用力Fz成正比，常 写成
BJ1041货车的结构参数 BJ1041货车的β曲线
β线与I线交点处的附着系数为同步附着系数，所对应的 制动减速度称为临界减速度。
亦可用解析法求得同步附着系数：
F1 b hg
F 2 a hg
F1 F 2 1
解得
0
L b
hg
当<0时，β线位于I线下方，制动时总是前轮先抱死。 当>0时，β线位于I线上方，制动时总是后轮先抱死。 当=0时，不言而喻，在制动时汽车的前，后轮将同时抱死。