王培荔，郭忠印，宋燦燦，彭翔

(1.山西省高速公路管理局，山西 太原 030006； 2.同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.同濟(jì)大學(xué) 建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司)

1 前言

輪胎-路面接觸界面的摩擦系數(shù)直接影響車輛行駛安全。路面覆冰后，摩擦系數(shù)急劇降低，車輛因制動(dòng)距離增加及操作失控導(dǎo)致事故頻發(fā)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:2015年，在中國(guó)，冰雪天氣的事故致死率、致傷率、平均財(cái)產(chǎn)損失分別為0.385人/起、1.299人/起、1.171萬(wàn)元/起。從事故傷害程度及發(fā)生率角度分析，覆冰路面的低摩擦特性對(duì)行車安全存在重大隱患。研究覆冰條件下路面的摩擦性能，有利于提高公路的安全運(yùn)營(yíng)性能，減少事故發(fā)生數(shù)，降低損失。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于結(jié)冰路面的摩擦性能研究方法包括理論分析法、室內(nèi)模擬試驗(yàn)法、室外實(shí)車試驗(yàn)法。

理論分析法以摩擦熱傳遞原理、流體力學(xué)為基礎(chǔ)，建立摩擦系數(shù)與橡膠滑移速度、接觸面特征尺寸、溫度變化量等因素間的關(guān)系。同時(shí)，研究者利用摩擦接觸理論與有限元仿真方法，對(duì)不同工況下車輛制動(dòng)距離以及抗滑性能進(jìn)行分析。雖然理論分析法可重復(fù)性強(qiáng)，但是該方法所建立的模型接觸面特征難以確定，模型的適用性受到限制。

考慮到輪胎滾動(dòng)與橡膠滑動(dòng)的差異，三輪便攜式摩擦系數(shù)測(cè)試設(shè)備用于冬季不同路面狀態(tài)下的抗滑性能測(cè)試。同時(shí)，室外實(shí)車試驗(yàn)通過(guò)測(cè)量制動(dòng)距離，反算出完全結(jié)冰狀態(tài)下的摩擦系數(shù)。實(shí)車試驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果雖然真實(shí)，但指標(biāo)難以選取，試驗(yàn)參數(shù)受環(huán)境影響無(wú)法控制，同時(shí)成本較高，使得該方法應(yīng)用較少。

目前，研究者廣泛使用室內(nèi)試驗(yàn)方法確定冰層與橡膠塊間摩擦系數(shù)關(guān)系。利用橡膠滑塊、線性摩擦系數(shù)測(cè)試設(shè)備、擺式儀等模擬輪胎作用，從冰的物質(zhì)組成及其結(jié)構(gòu)形態(tài)、冰層表面狀態(tài)、冰層厚度、溫度、硬度、橡膠滑移速度、荷載大小等因素出發(fā)，分析各因素對(duì)摩擦系數(shù)的影響趨勢(shì)并建立關(guān)系模型。室內(nèi)試驗(yàn)方法對(duì)影響指標(biāo)控制方便，試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，但是目前大多數(shù)研究集中在建立冰塊與橡膠間的滑移作用下摩擦系數(shù)的變化規(guī)律方面，未考慮路面構(gòu)造特征對(duì)冰與橡膠接觸界面的影響。

路面覆冰類型包括降水結(jié)冰、冰霜、暗冰等。降水結(jié)冰的冰層厚度大于1 mm且完全覆蓋路表，而對(duì)于冰霜或暗冰，其厚度薄，路面構(gòu)造仍能提供一定摩擦。根據(jù)冰的分布位置及路面構(gòu)造特征，將結(jié)冰路面分為完全覆蓋路表構(gòu)造深度的厚層冰以及未完全覆蓋路表構(gòu)造深度的薄層冰。

該文選取目前中國(guó)廣泛使用的AC-13及SMA-13路面結(jié)構(gòu)，以路面宏觀構(gòu)造深度為分界點(diǎn)，采用理論與試驗(yàn)結(jié)合的方法，研究路面附著薄層冰、厚層冰條件下摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。首先理論分析擺值在覆冰條件下的適用性，隨后通過(guò)試驗(yàn)法研究覆冰路面摩擦系數(shù)與特征參數(shù)間的相關(guān)性并建立關(guān)系模型。通過(guò)檢測(cè)路面特征參數(shù)，包括冰層厚度、冰層表面溫度，即可實(shí)時(shí)獲取路面摩擦系數(shù)，進(jìn)而指導(dǎo)駕駛員安全駕駛。

2 覆冰路面擺值適用性分析

2.1 厚層冰路面摩擦機(jī)理分析

路面附著厚層冰后，當(dāng)冰層表面溫度接近某一閾值時(shí)，接地面冰體在摩擦熱傳導(dǎo)作用下將出現(xiàn)部分融化現(xiàn)象，此時(shí)輪胎胎面/橡膠塊的接觸物質(zhì)包括薄層水膜、冰體。輪胎胎面/橡膠塊作用下，摩擦機(jī)理如圖1所示。

圖1 厚層冰路面摩擦機(jī)理分析

如圖1(a)所示，根據(jù)能量守恒原則，摩擦熱被轉(zhuǎn)換成兩種能量。當(dāng)摩擦熱達(dá)不到冰層表面融化的溫度時(shí)，則熱量完全傳遞至冰體內(nèi)部。當(dāng)摩擦熱達(dá)到融化溫度時(shí)，一部分熱量將被傳遞至冰中，其余熱量將表面冰層融化，形成表面附著薄層水膜狀態(tài)。根據(jù)牛頓黏性定律、摩擦熱平衡原理，得出黏性剪切力、水膜厚度隨時(shí)間變化規(guī)律并建立摩擦系數(shù)模型，如式(1)～(3)所示。由此說(shuō)明，當(dāng)冰面溫度很低時(shí)，摩擦熱無(wú)法使冰面表面產(chǎn)生摩擦融化現(xiàn)象。此時(shí)，冰面表面的摩擦狀態(tài)類似于干摩擦。

(1)

(2)

(3)

式中:pnom為名義壓力；ηwater為水的黏度；v為橡膠塊的滑移速度；h(t)為t時(shí)刻水膜厚度；Tice(0,t)為t時(shí)刻冰層表面溫度；Tmelt為冰體融化溫度；ρice為冰體密度；λice為冰體導(dǎo)熱系數(shù)。

如圖1(b)所示，根據(jù)流體動(dòng)力潤(rùn)滑理論和熱平衡理論，認(rèn)為摩擦熱一方面用于融化冰，另一方面則傳導(dǎo)至未融冰層和輪胎中，得出接地面平均壓力p0、輪胎縱向摩擦力τ、摩擦系數(shù)μ關(guān)系如式(4)所示：

(4)

式中：vs為滑移速度；h為水膜厚度。

通過(guò)上述對(duì)橡膠塊-厚冰層、輪胎-厚冰層的摩擦機(jī)理分析可知，兩種情形下的摩擦作用機(jī)理相同。

2.2 薄層冰路面摩擦機(jī)理分析

對(duì)于薄層冰路面而言，其摩擦機(jī)理與未結(jié)冰路面相似，如圖2所示。在輪胎荷載作用下，附著在路面上的薄層冰很容易損壞。在這種情況下，橡膠可以與瀝青表面接觸。橡膠和薄層冰路面之間的摩擦包括滯后摩擦和黏性摩擦。因宏觀結(jié)構(gòu)中的附著冰層，故橡膠塊與瀝青路面的接觸面積減小，摩擦力比干燥路面更低。

圖2 薄層冰路面摩擦機(jī)理分析

2.3 擺值適用性分析

擺式儀作為單點(diǎn)路面抗滑性能檢測(cè)常用儀器，其對(duì)冰雪路面摩擦系數(shù)檢測(cè)的適應(yīng)性、合理性需要根據(jù)橡膠塊/輪胎-冰/雪面的摩擦機(jī)理論證。擺式儀測(cè)試示意如圖3所示。測(cè)試范圍為12.6 mm×7.62 mm，測(cè)試結(jié)果為純滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

圖3 擺式儀橡膠塊摩擦機(jī)理分析(單位：mm)

測(cè)試過(guò)程中，因橡膠塊的后端邊緣與測(cè)試區(qū)域接觸，故橡膠-覆冰路面接觸寬度窄，橡膠塊瞬時(shí)接觸區(qū)域內(nèi)的冰面可假設(shè)為光滑平整，橡膠塊與冰體接觸界面因摩擦熱傳導(dǎo)產(chǎn)生薄層水膜且厚度均勻。由以上分析可知：擺值適用于厚層冰在摩擦熱傳導(dǎo)作用下產(chǎn)生部分融化的情形以及低溫厚層冰。

薄層冰路面，如冰霜、暗冰路面，因路面構(gòu)造深度對(duì)路面抗滑仍有作用，作用機(jī)理與正常路面相似，僅接觸面由橡膠-瀝青界面轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z-冰面，故擺值適用于薄層冰路面。

3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

該文基于室內(nèi)外試驗(yàn)相結(jié)合的方法，于交通部公路交通試驗(yàn)場(chǎng)F區(qū)環(huán)道試驗(yàn)場(chǎng)、陸地交通氣象災(zāi)害防治技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室的惡劣氣象交通條件模擬實(shí)驗(yàn)箱開展試驗(yàn)，研究覆冰路面摩擦系數(shù)影響因素及變化特性。其中，室外試驗(yàn)定性確定影響路面摩擦系數(shù)的關(guān)鍵因素，室內(nèi)試驗(yàn)定量研究路面摩擦系數(shù)與影響因素間的關(guān)系模型。

3.1 試驗(yàn)設(shè)備

室外試驗(yàn)過(guò)程中，利用夜間不同低溫環(huán)境于環(huán)道試驗(yàn)場(chǎng)形成薄層冰、厚層冰環(huán)境，利用溫度槍測(cè)定冰層表面溫度，并使用擺式儀測(cè)試覆冰路面的擺值。

室內(nèi)試驗(yàn)過(guò)程中，選擇維薩拉遙感道面狀態(tài)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集覆冰路面冰層厚度、表面溫度；使用擺式摩擦系數(shù)測(cè)試儀測(cè)量擺值；通過(guò)3塊平行的AC-13、SMA-13車轍板試件模擬路面結(jié)構(gòu)；利用手工鋪砂儀獲取路面構(gòu)造深度，該文的AC-13、SMA-13路面構(gòu)造深度分別為0.47、0.72 mm。

3.2 試驗(yàn)方法

(1) 室外試驗(yàn)

在進(jìn)行溫度對(duì)薄層冰擺值影響試驗(yàn)中，利用夜間不同低溫環(huán)境(-3～-12 ℃)，分別在同一路面類型(AC-13)的8處固定位置噴灑固定體積的水膜形成薄層冰，并使用液氮加速結(jié)冰進(jìn)程，待冰層形成且表面溫度穩(wěn)定后，測(cè)定表面溫度及擺值，每個(gè)測(cè)點(diǎn)單獨(dú)連續(xù)測(cè)試5組，共計(jì)8個(gè)測(cè)點(diǎn)64次320組擺值數(shù)據(jù)。

在進(jìn)行冰層厚度對(duì)擺值影響的因素分析中，因冰層厚度室外較難測(cè)定，因此采用多次累積噴灑水膜控制冰層厚度的方法，利用結(jié)冰次數(shù)作為冰層厚度的定性描述指標(biāo)，進(jìn)而分析冰層厚度對(duì)薄層冰擺值的影響水平。采用室外試驗(yàn)定量分析影響覆冰路面抗滑性能的因素，并為室內(nèi)模擬試驗(yàn)的控制指標(biāo)提供依據(jù)。

(2) 室內(nèi)試驗(yàn)

當(dāng)研究薄層冰路面擺值與冰層厚度關(guān)系時(shí)，分別在AC-13、SMA-13車轍板表面噴灑不同用量的霧狀冰水，在-15 ℃環(huán)境中快速形成不同厚度的冰層，直至冰層厚度接近車轍板表面構(gòu)造深度時(shí)停止試驗(yàn)，采集路面狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)的冰層厚度、冰層表面溫度及5組擺值，AC-13、SMA-13路面分別累計(jì)采集25組、50組數(shù)據(jù)。

當(dāng)研究厚層冰路面擺值與冰層表面溫度關(guān)系時(shí)，該試驗(yàn)中AC-13、SMA-13車轍板的結(jié)冰厚度分別為0.66、1.13 mm，測(cè)點(diǎn)范圍內(nèi)的冰層表面光滑平整。自-12 ℃開始以1 ℃的梯度升溫，每上升1 ℃，保持試驗(yàn)箱溫度恒定，采集路面狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)的5組擺值，累計(jì)采集70組數(shù)據(jù)。

4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

(1) 室外試驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理

將不同溫度、同一冰層厚度環(huán)境下的路面擺值以及同一溫度、不同冰層厚度的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，剔除測(cè)得的5 個(gè)擺值數(shù)據(jù)中最大值與最小值差值大于3的測(cè)組，剩余的測(cè)試組取5次擺值的平均值。

(2) 室內(nèi)模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理

擺值測(cè)試過(guò)程中，由于試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)者操作等因素影響會(huì)帶來(lái)一定誤差，所以需要對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果的異常進(jìn)行檢驗(yàn)。繪制不同冰層厚度與表面溫度條件下的擺值箱形圖，如圖4所示。圖4顯示：測(cè)試數(shù)據(jù)沒(méi)有出現(xiàn)異常值，故原始數(shù)據(jù)可以進(jìn)行直接處理。

4.2 室外試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

薄層冰路面(AC-13)在冰層厚度恒定環(huán)境下，擺值與冰層表面溫度的關(guān)系如圖5所示。由圖5可知：冰層表面溫度為-3～-12 ℃時(shí)，擺值維持為34.2～38.4 BPN。由此可以得出，低溫環(huán)境下，薄層冰路面擺值隨溫度變化波動(dòng)性較小，溫度因素對(duì)薄層冰路面的摩擦性能影響小。

同一溫度下，薄層冰路面厚度與擺值的關(guān)系如圖6所示。由圖6可知：隨著結(jié)冰次數(shù)的增加，冰層厚度隨之增加，且擺值隨著冰層厚度的增加降低明顯，最低達(dá)到30 BPN。由此可知，薄層冰摩擦性能與冰層厚度存在明顯相關(guān)性，與冰層表面溫度間的關(guān)系不顯著，因此室內(nèi)試驗(yàn)重點(diǎn)研究薄層冰路面擺值與冰層厚度的定量關(guān)系。

圖4 擺值箱形圖

圖5 薄層冰路面擺值與冰層表面溫度關(guān)系趨勢(shì)圖

圖6 薄層冰路面擺值與冰層厚度關(guān)系趨勢(shì)圖

4.3 薄層冰路面擺值與冰層厚度關(guān)系研究

(1) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果知，覆冰路面擺值與冰層厚度呈負(fù)相關(guān)，試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。

由圖7可知：當(dāng)冰層厚度在構(gòu)造深度0.47 mm以下時(shí)，AC-13車轍板覆冰表面擺值隨冰層厚度的增加而降低，從擬合結(jié)果以及物理意義角度分析，兩者服從二次函數(shù)關(guān)系，模型形式均為：BPN(h0，b<0，c>0，且c=μ(T,h=0)。當(dāng)冰層厚度從0上升至0.47 mm時(shí)(構(gòu)造深度以下)，擺值變化率由-81.877 BPN上升至-1.65 BPN，擺值的下降率在逐漸減小，說(shuō)明冰層厚度對(duì)擺值的影響效果隨著厚度的增加而逐漸減弱。當(dāng)冰厚大于構(gòu)造深度時(shí)，因車轍板構(gòu)造深度的空間體積均被冰層覆蓋，故表面的抗滑性能主要取決于橡膠片與厚冰層間的關(guān)系。由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著冰層厚度的持續(xù)增加，擺值維持為44～45 BPN，變化浮動(dòng)范圍較小。

圖7 薄層冰路面擺值與冰層厚度的關(guān)系

為使模型結(jié)果更具適用性，將擺值與路面摩擦系數(shù)按照式(5)進(jìn)行換算，得出在構(gòu)造深度以下時(shí)，AC-13、SMA-13路面摩擦系數(shù)隨冰層厚度的變化關(guān)系模型如式(6)、(7)所示：

BPN=95.93f+5.245 (R2=0.952 7)

(5)

μ(AC-13)=0.89h2-0.85h+0.57 (R2=0.993)

(6)

μ(SMA-13)=0.57h2-0.73h+0.63(R2=0.917)

(7)

式中：μ為摩擦系數(shù)；h為冰層厚度(mm)。

(2) 試驗(yàn)結(jié)果分析

當(dāng)覆冰路面冰層厚度小于構(gòu)造深度時(shí)，擺值隨著冰層厚度的增加而減小，減小的速率逐漸放緩。如圖8所示，這種下降趨勢(shì)主要是由于AC-13路面和SMA-13路面被水膜覆蓋結(jié)冰時(shí)，其微觀構(gòu)造首先會(huì)被冰層薄膜覆蓋，此時(shí)對(duì)于低速下落的擺錘影響較大，導(dǎo)致擺值下降速率較快；隨著冰厚的增加，其宏觀構(gòu)造深度范圍內(nèi)的空間被冰層填充，擺式儀橡膠塊與冰層接觸界面具有一定的黏聚力，使得擺值下降速率變慢。

4.4 厚層冰路面擺值與冰層表面溫度關(guān)系研究

(1) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

根據(jù)前文的研究結(jié)果可知：當(dāng)覆冰路面冰層厚度大于構(gòu)造深度時(shí)，路面擺值隨冰層厚度增加處于穩(wěn)定水平。因摩擦熱傳導(dǎo)與冰層表面溫度有較大關(guān)系，故該文研究厚層冰路面擺值與冰層表面溫度的關(guān)系。

厚冰層路面擺值與冰層表面溫度關(guān)系如圖9所示。

圖8 路面覆冰過(guò)程

圖9 厚冰層路面擺值與冰層表面溫度間關(guān)系

由圖9可以看出：當(dāng)冰層表面溫度分別低于-3.6、-4 ℃時(shí)，擺值隨著溫度的下降呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。當(dāng)大于該臨界值時(shí)，路面擺值出現(xiàn)上升的趨勢(shì)。

根據(jù)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)，由此可以建立厚冰層路面摩擦系數(shù)與冰層表面溫度之間的關(guān)系模型，如式(8)、(9)所示：

μ(AC-13)=0.004t2+0.03t+0.30 (R2=0.968)

(8)

μ(SMA-13)=0.002 3t2+0.017t+0.38 (R2=0.916)

(9)

式中：μ為摩擦系數(shù)；t為溫度(℃)。

(2) 試驗(yàn)結(jié)果分析

當(dāng)溫度小于-3～-4 ℃時(shí)，擺值隨著冰層表面溫度的下降而上升，其主要是由于在低溫條件下冰層表面摩擦熱傳導(dǎo)未將冰層表面融化，此時(shí)擺值大小主要取決于冰層表面的黏性作用，且溫度越低黏著性越強(qiáng)，摩擦熱傳導(dǎo)的熱量越不易達(dá)到冰體的融點(diǎn)。

當(dāng)AC-13路面與SMA-13路面的溫度分別升高至-3.6、-4 ℃時(shí)，暖冰面上摩擦力上升的原因在于，當(dāng)冰溫接近冰的融點(diǎn)時(shí)，易屈服的冰表層和冰塊內(nèi)部形成的層狀剪切層導(dǎo)致冰面斷裂，此時(shí)需要外力去破壞冰的完整性，同時(shí)冰面上生成的局部水膜使得邊界潤(rùn)滑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺椓鳚?rùn)滑狀態(tài)，具有一定的黏滯阻力。此時(shí),橡膠在低速下的滑動(dòng)摩擦力主要取決于冰的性能與水膜的作用。

厚冰層擺值與溫度間的關(guān)系變化趨勢(shì)與冰的硬度也有顯著關(guān)系。Schaefer等與Timco等對(duì)不同溫度下冰的硬度進(jìn)行測(cè)量。Barnea等通過(guò)控制接觸時(shí)間，在不同溫度下對(duì)冰晶體的硬度進(jìn)行定量研究，兩者服從一元線性關(guān)系，即H(t)=C1T+C2，其中，C1=-5.08，C2=15.19，且H(t)為冰的硬度；T為冰層溫度。由計(jì)算式可見(jiàn)，隨著溫度的升高，冰的硬度呈線性下降。同時(shí)，Poirier等認(rèn)為在接近0 ℃時(shí)，冰的硬度將會(huì)降低更快。因此，在橡膠摩擦的作用下，0 ℃時(shí)冰體軟化現(xiàn)象嚴(yán)重，水膜易于產(chǎn)生，且較低溫條件下水膜厚度更厚，從而導(dǎo)致擺值出現(xiàn)增加的現(xiàn)象。

由于兩種路面結(jié)構(gòu)的表面均被厚冰層覆蓋，但是在不同溫度條件下卻呈現(xiàn)不同的擺值，其主要是由于擺式儀與冰面的接觸滑動(dòng)長(zhǎng)度為12.6 cm，而維薩拉遙感道面?zhèn)鞲衅鞯谋O(jiān)測(cè)范圍僅為5 cm；擺錘下落時(shí)，其滑動(dòng)過(guò)程中可能會(huì)接觸到車轍板表面的集料。同時(shí)，雖然傳感器識(shí)別的厚度已經(jīng)大于路面構(gòu)造深度，但是在其監(jiān)測(cè)范圍之外的路面結(jié)冰狀況并沒(méi)有被識(shí)別，且車轍板成型后的表面并非完全平整，所以結(jié)冰的厚度無(wú)法保證完全均勻，導(dǎo)致兩種路面結(jié)構(gòu)在厚冰層條件下呈現(xiàn)不同的擺值。

4.5 模型檢驗(yàn)

該項(xiàng)目樣本量滿足T檢驗(yàn)的樣本量需求，取顯著性水平α=0.05，對(duì)4.3節(jié)中所建立模型的回歸系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。表1表明：T檢驗(yàn)的p值均小于0.05，故回歸系數(shù)對(duì)因變量均產(chǎn)生顯著影響，即覆冰路面冰層厚度及冰層表面溫度對(duì)覆冰路面的摩擦系數(shù)影響作用明顯。

為了評(píng)價(jià)與檢驗(yàn)所建立模型的準(zhǔn)確性與合理性，將模型計(jì)算所得到的結(jié)果與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差比較，以相對(duì)誤差作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種路面結(jié)構(gòu)的擺值相對(duì)誤差基本集中在5%范圍內(nèi)。由此看出，所建立模型的誤差較小，預(yù)測(cè)精確度高。

5 結(jié)論

(1) 基于路表構(gòu)造深度特征，首先將覆冰路面分為薄層冰路面以及厚層冰路面；隨后，基于理論方法，分析了薄層冰路面、厚層冰路面及擺式儀的摩擦機(jī)理，并確定擺值的適用性：擺值適用于部分融化冰層、低溫厚層冰路面及薄層冰路面；最后，基于室內(nèi)試驗(yàn)，確定薄層冰路面擺值與冰層厚度、厚層冰路面與冰層表面溫度的關(guān)系模型。

表1 模型回歸系數(shù)顯著性統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)

(2) 相比于已有的研究成果，該文對(duì)目前常用的路面抗滑測(cè)試設(shè)備擺式儀在覆冰條件下的適用性進(jìn)行理論分析，同時(shí)考慮路面本身對(duì)覆冰條件下摩擦系數(shù)的影響，并將覆冰路面的摩擦性能由定性層面上升至定量結(jié)果，為覆冰路面摩擦系數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供依據(jù)，保證車輛行駛安全性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，薄層冰路面擺值與冰層厚度間呈二次函數(shù)關(guān)系；而對(duì)于厚層冰路面，其擺值與冰層表面溫度呈二次函數(shù)關(guān)系。

(3) 雖然該文建立了覆冰路面表面摩擦系數(shù)與冰層厚度、冰層表面溫度間的關(guān)系模型，但是由于試驗(yàn)設(shè)備以及試驗(yàn)條件的限制，未能獲得多因素綜合影響下的擺值變化規(guī)律，如橡膠塊滑移速率、橡膠塊壓力等，以后可在該方向深入研究。