(a- Bánh xe bị biến dạng, b- Vết tiếp xúc, c- Mơ hình dao động)
và mơ hình dao động của nó ở trạng thái khơng xảy ra mất liên kết, trong đó phần chu vi bánh xe nằm ngồi vùng tiếp xúc được thừa nhận là cung tròn với bán kính r0 khơng thay đổi so với trước khi bị biến dạng. Biến dạng thẳng đứng (zL) chỉ tồn tại khi không xảy ra mất liên kết và phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên trục bánh xe (Q), độ cứng của bánh xe (kL). Hình vẽ cũng biểu diễn hình dạng và kích thước (giả thiết) của vết tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường. Ở đây, mơ hình dao động của bánh xe được biểu diễn lại cho trường hợp không xảy ra mất liên kết nhằm thuận tiện cho việc xây dựng các cơng thức có liên quan.
Hình dạng trên thực tế của vết tiếp xúc rất phức tạp, phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của lốp, áp suất hơi lốp, tải trọng thẳng đứng trên trục bánh xe, các đặc trưng hình học của BDMĐ, v.v. Tuy nhiên, để đơn giản, luận án thừa nhận vết tiếp xúc có dạng hình chữ nhật với kích thước bLdc, như
được giới thiệu trong các tài liệu [3], [63].
Kích thước bL (gọi là chiều rộng vết tiếp xúc) được lấy bằng chiều rộng
của lốp và được xem là khơng đổi trong q trình dao động. Cịn kích thước
dc (gọi là chiều dài vết tiếp xúc)là kích thước theo phương chuyển động và thay đổi cùng quá trình dao động của ơ tơ.
Theo Hình 2.2 và các phương trình (2.1), (2.6) ta có các hệ thức sau:
22 00 2 ( ) cL d r r z (2.7) LDA zuu (2.8) ( ) . L LLLL dz RFs kzc dt (2.9)
Các hệ thức thức trên thể hiện mối quan hệ giữa biến dạng thẳng đứng của bánh xe (zL) với chiều dài vết tiếp xúc (dc) và tải trọng (Q) tác dụng trên trục bánh xe. Trong quá trình dao động, do tải trọng Q ln thay đổi nên kích thước vết tiếp xúc cũng thay đổi theo.
Phản lực liên kết từ mặt đường tác dụng lên bánh xe (lực R trong cơng
thức (2.9) và hình 2.2) về bản chất chính là hợp lực của áp suất phân bố trên diện tích tiếp xúc. Quy luật phân bố áp suất trên diện tích tiếp xúc trên thực tế là rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm hình học của bánh xe, biên dạng mặt đường, tốc độ chuyển động, tải trọng tác dụng trên trục bánh xe, v.v. Tuy nhiên, để đơn giản cho việc khảo sát dao động thẳng đứng của ô tô, áp suất phân bố được các tác giả [12] giả thiết là đối xứng so với mặt phẳng thẳng đứng đi qua trục bánh xe và chỉ thay đổi theo phương chuyển động (được ký hiệu là phương x trong các mô hình dao động của luận án),
không đổi theo phương của trục bánh xe (phương y). Luận án này cũng kế
thừa các quy luật phân bố áp suất đó.
Hình 2.3 biểu diễn 4 quy luật phân bố áp suất đã được các tác giả [12] đề xuất, bao gồm: quy luật phân bố đều, quy luật parabol, quy luật côsin và quy luật cơsin bình phương.