Friction laws for hogh-performance tire rubber compounds

contact between macroscopic surfaces occurs on asperities and local nano/micro-scale asperity. Tribological phenomena like friction and wear are highly scale dependent. In this research, identification and sensitivity analysis of friction law for high-performance tire rubber compound at both macro-scale and micro-scale domain is presented. In macro-scale, based on experimental data, a non-linear tire model able to predict tyre contact forces as a function of slippage, slip angle, camber angle, vertical load, tire bulk and tread temperatures as well as road surface roughness and road temperature has been developed. In micro-scale domain, a review of existing model based on friction models has been carried out showing that Persson model is the one that accounts for most of the physical phenomena that occurs at tyre-road interface. However, this model strongly depends on the cut-off wavelength. "Temperature criterion" was discussed in order to determine the cut-off wavelength. Furthermore the effect of the adhesion forces was superposed with hysteresis friction coefficient.

Il contatto tra le superfici macroscopiche avviene su asperità estese e su asperità locali su scala nano/micrometrica. Fenomeni tribologici, come l'attrito e l'usura sono fortemente dipendenti dalla scala. In questa ricerca vengono presentati l'identificazione e l’analisi di sensitività della legge di attrito per mescole di gomma per pneumatici ad alte prestazioni sia a livello macroscopico che microscopico. A livello macroscopico, sulla base di dati sperimentali, è stato sviluppato un modello non lineare di pneumatico in grado di prevedere le forze di contatto in funzione dello slittamento, dell’angolo di deriva, della campanatura, del carico verticale, della temperatura sia del battistrada sia della parte interna dello pneumatico e anche della rugosità e temperatura del manto stradale. In campo microscopico, è stata effettuata una revisione del modello esistente sulla base di modelli di attrito, dimostrando che il modello Persson è quello che rappresenta la maggior parte dei fenomeni fisici che si verificano all'interfaccia pneumatico-strada. Tuttaviao questo modello dipende in larga misura dalla lunghezza d'onda di taglio. "Il criterio di temperatura" è stato discusso per determinare la lunghezza d'onda di taglio. Inoltre l'effetto delle forze di adesione è stato combinato con il coefficiente di attrito di isteresi.