四种山地车轮胎印痕形态研究_自行车轮胎尺寸对照表

四种山地车轮胎印痕形态研究由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“自行车轮胎尺寸对照表”。

四种山地车轮胎印痕形态研究

【摘要】近年来，随着我国经济的良好发展，居民生活品质的提高，追求一种健康绿色的生活方式，骑自行车出行已经成为一种时尚。在“互联网+”时代背景下，诞生大批共享 单车，为自行车的发展提供了良好的平台和空间。山地车为自行车中能够实现远距离骑行的车辆，山地车的轮胎和结构跟普通自行车有很大差别。

远距离骑友经常将山地车骑上高速公路，引发各种交通事故，交通刑侦人员需要根据山地车轮胎留下的印痕进行交通事故的分析。在交通事故分析中，通过交通事故现场车轮留下的轮胎印痕，刑侦人员能够分析出事故发生的原因和交通事故中的责任主体。不同的车型其轮胎印痕均不相同，轮胎的印痕反映了山地车的类型，骑行速度、刹车距离等等。

目前市场上山地车品牌众多，本文主要对市场上的四种山地车的轮胎印痕形态进行了研究和分析，分析了轮胎的结构，对轮胎的接触摩擦性能进行了分析，依据四种山地车轮胎的结构形状，对其轮胎印痕进行了分析。【关键词】山地车；轮胎；印痕形态；交通刑侦

目 录

一

轮胎痕迹鉴定的方法.....................................................................................................1 二

山地车轮胎花纹分析.....................................................................................................2 三

山地车轮胎印痕形态分析.............................................................................................4 四

总结.................................................................................................................................5 参考文献.................................................................................................................................6 致谢.........................................................................................................................................7

一

轮胎痕迹鉴定的方法

轮胎鉴定是交通事故中非常常用的一种事故信息鉴定方法，对于交通事故来说，交通刑侦人员到达现场时，交通事故已经处于事故发生完毕阶段，对于事故发生的原因，事故责任方等信息无法直接获取。虽然目前生活中摄像头很多，但是由于公路上距离较远，安置摄像头不是很方便，因此，对于交通事故刑侦来说，最为有效的、最为直接的方法就是通过车辆在地面上留下的印痕进行交通事故的信息提取。

车辆的轮胎上都有不同的花纹，这些花纹是依据一定的力学或者仿生学进行设计的，不仅能够增加轮胎与地面之间的摩擦力，也是车辆身份的一种象征。在车辆行驶过程中，车辆轮胎与地面接触，这个过程中，车辆受到多个外力的作用，包括车辆的推动力，这是车辆能够向前行驶的主要原因；地面向上的支撑力，这个力与车辆的重力、驾驶人员和货物的重力的总和等大反向；地面阻力，地面阻力与地面的粗糙度、轮胎的花纹、车辆的重力、驾驶人员和货物的重力息息相关，轮胎花纹间距越大，轮胎的摩擦阻力也越大。

轮胎上的花纹是车辆身份的识别牌，但是由于轮胎与地面的接触，随着车辆重量的不同，行驶速度的不同，刹车强度的不同，都是对车辆轮胎在地面的印痕造成一定的影响。另外，轮胎驶过的物体表面不同，留下的印痕也不相同。对于印痕的鉴定，通常采用以下几种方法：

1）花纹比对法

轮胎的花纹都是依据一定的仿生学进行设计的，不同的生产厂家，依据自己的科研成果设计出不同的仿生学轮胎花纹，仿蝗虫脚掌的子午线胎冠轮胎是仿照昆虫中的蝗虫进行设计的，蝗虫的腿部具有较硬的强度，这与蝗虫腿型的结构有一定的关系，通过分析蝗虫腿部的形状和结构，设计出一种质地坚硬的轮胎花纹，类似这样的轮胎花纹设计很多。轮胎印痕花纹对比法，首先建立详细、全面的轮胎信息库，将轮胎的花纹、结构、车型、厂家等信息进行整合，从交通事故现场的地面、受伤者衣物上提取轮胎的印痕，将印痕信息输入到数据库中，通过数据库中的自动匹配技术，对轮胎的印痕进行比对。通过轮胎的花纹和印痕的比对能够快速得知留下印痕车辆的相关信息，如车型、结构等等信息，方便交通刑侦进行交通事故车辆的确认。

2）印痕测量法

印痕测量法是印痕提取中一种较为常用的方法，由于车辆轮胎受力情况的不同，轮胎留下的印痕的形状也大不相同。针对一些形状比较普遍的轮胎印痕，采用印痕测量法对印

痕进行提取，利用精度较高的测量工具对印痕中的某一形状，如长方形、菱形、圆形等等形状进行测量。通过测量得知车辆轮胎的印痕的一些信息，将这些信息通过计算机信息计算，可以得出，留下印痕的车辆的吨位、驾驶速度，刹车距离，这些对于交通刑侦来说具有非常大的指导意义。通过这些信息，交通刑侦能够快速的确认交通事故嫌疑车的类型、驾驶速度。

3）图像识别法

图像识别法，是一种先进的计算机图像识别技术，对现场留下的车辆轮胎的印痕进行自动的识别，传统的印痕提取方法是在事故发生现场用油墨纸或者白纸对印痕进行拓取，然后进行比对，这种方法容需要对印痕进行直接接触，容易对轮胎的印痕造成破坏，影响判断结果。在图像识别法中，利用超高清相机对事故现场轮胎留下的印痕进行图像提取，得到轮胎印痕的超清图像之后，利用计算机图像识别技术，对印痕图像进行处理，能够快速自动的对印痕进行识别，从轮胎印痕数据库中自动找出相应的印痕。图像识别法能够快速的提取印痕的信息，印痕读取时间快，效率高。

4）逆向工程法

逆向工程是机械工程中常用的一种生产制造方法，就是通过先对物体进行整体设计，然后再进行细节设计，即通过事情的结果，跟随事件发生逆方向来推演事物的发展，追根溯源。逆向工程在印痕检测中的应用，就是根据交通事故现场车辆轮胎留下的印痕，逆向模拟发展，得到留下印痕的轮胎的花纹和形状。逆向工程法结合了三维模拟技术和图像识别技术，先后通过图像识别技术得到轮胎印痕的超清图像，逆向工程系统通过对印痕图片信息的获取，得到印痕的初始模型，通过计算机软件，根据印痕的初始模型，自动进行印痕逆向模型的建立，逐步形成印痕的轮胎花纹。通过逆向工程法，能够快速自动的模拟出印痕的形成过程，得到印痕形成时，车辆的重量，行驶速度等信息。

二

山地车轮胎花纹分析

本文选择了四种品牌的山地车，包括：捷安特、阿米尼、凤凰、迪卡侬；捷安特是目前国内山地车市场占有最大的山地车品牌；阿米尼为欧洲山地车品牌，其独特的车身设计和人体工学的应用，让其在国内山地车市场上占有领先地位；凤凰自行车是我国具有悠久历史自行车品牌，主要生产轻便型自行车，随着山地车市场的火热，依靠坚实的自动车制造技术，打入山地车市场；迪卡侬是著名的户外运动装备品牌，其山地车及户外用品，以坚实的质量获得用户的好评。本文主要对这四种著名山地车品牌的山地车轮胎的花纹进行

研究和分析。

通过对目前的山地车市场进行走访和调研，得到捷安特、阿米尼、凤凰、迪卡侬这四种山地车品牌的山地车轮胎的外型图片，四种山地车轮胎外型如图2-1所示。

图2-1 四种山地车轮胎外型图

其中（1）为捷安特山地车的轮胎外型；（2）为阿米尼山地车的轮胎外型；（3）为凤凰山地车的轮胎外型；（4）为迪卡侬山地车的轮胎外型。

通过图2-1，可以得知四种山地车轮胎的花纹。其中，捷安特山地车轮胎的结构为子午线胎冠轮胎，胎冠结构的子午线轮胎提升了胎冠刚度的均匀性，控制了轮胎制动过程中的变形，提升了轮胎的耐磨性能和抓地性能。这种结构形式有利于控制脚掌在接地过程中的变形方向，获得较大的接触面积，实现山地车在运动过程中的稳定附着力，轮胎花纹采用抓状结构，增加了轮胎对避免的爬抓力。

阿米尼山地车轮胎的花纹采用的是一种箭头式的结构，在山地车形式过程中，组成箭头的两侧的块状物，同时对地面进行附着，箭头的方向指向山地车运动的后面，改变了轮胎变形力的方向，将轮胎的变形力变为轮胎前进的推力。阿米尼山地车轮胎花纹的设计采用了人体工学的设计，最大限度了减少了山地车前进中的阻力，使山地车骑行起来更加省力。

凤凰山地车轮胎的花纹跟阿米尼山地车的轮胎的花纹有些类似，只是箭头的组成各不相同。凤凰山地车轮胎的花纹采用的是分部式的结构，将箭头进行分化，保留了箭头部分，将两侧进行分隔开，这样有利于增大轮胎与地面的接触面积，不仅能够减少山地车骑行过程中地面对轮胎的阻力，还可以增加车辆的平稳性。

迪卡侬山地车轮胎的花纹采用的是条状分块结构，这种结构使得轮胎在行驶过程中不断进行接触面积的交替，在整个轮胎旋转过程中，轮胎与地面的接触面积可以保持一定的变化，条状分块结构能够进行一定幅度的弯曲，从而能够有效缓解车身和骑行人员体重对轮胎的压力，减轻地面对轮胎的阻力，使得山地车骑行起来更加省力，各分块之间的有一

定的沟壑，在山地骑行过程中，泥土能够填充到轮胎的沟壑中，对轮胎进行一定程度的保护。

三

山地车轮胎印痕形态分析

将捷安特、阿米尼、凤凰、迪卡侬这四种山地车品牌的山地车轮胎的印痕提取。得到四种山地车轮胎的印痕如图3-1所示，对图片进行对比，比例为1:3。

图3-1 四种山地车轮胎的印痕

其中（1）表示捷安特山地车轮胎的印痕；（2）阿米尼山地车轮胎的印痕；（3）表示凤凰山地车轮胎的印痕；（4）表示迪卡侬山地车轮胎的印痕；

如图3-1所示，图中（1）为捷安特山地车轮胎的印痕，在山地车车身重量的挤压下，原本对列分布的轮胎花纹，被挤压成同向分布，但是花纹中的爪状结构并没有改变，在车身压力、地面支持力的作用下，捷安特山地车轮胎的花纹会向两侧展开，爪状结构会拉长；在汽车推动力的作用下，轮胎对地面有一个向前的推力，轮胎收到地面的反作用力，轮胎受力方向为汽车前进的反方向。因此，捷安特山地车轮胎的印痕会呈现出一种向后拉伸的效果。捷安特山地车轮胎具有内胎，轮胎充气后，随着车身压力的增大，轮胎由中心到两侧，逐渐着地，捷安特山地车轮胎的印痕呈现出中间印痕深，两侧印痕浅的现象。

图中（2）为阿米尼山地车轮胎的印痕，阿米尼山地车轮胎的花纹有三角形和长方形条状块组成，形成一个箭头的形状，在山地车车身重力的作用下，阿米尼山地车轮胎受到挤压，有中心向两侧延伸，中心正好为两个对角长方形条块的接触位置，轮胎的中心承受的压力最大，时间最长，随着两侧的长方形条块的两侧推移，在阿米尼山地车轮胎中心形成两条沟壑，在阿米尼山地车轮胎的印痕上出现两条中心线，加上原有的两条分隔线，阿米尼山地车轮胎的印痕有四条直线构成；对阿米尼山地车轮胎的花纹为对角排列的三角形块，随着不同方向的长方形条块的前后移动，车轮内侧想向前移动，外侧向后移动，形成一种完全的条状结构，在阿米尼山地车轮胎的印痕形成弯曲的曲线。同样，随着车身压力的增大，轮胎由中心到两侧，逐渐着地，对阿米尼山地车轮胎的印痕呈现出中间印痕深，两侧印痕浅的现象。

图（3）为凤凰山地车轮胎的印痕，对凤凰山地车轮胎由三个长方形的条形呈对角构成，在山地车的重力作用下，以及汽车推进力，地面附着力的作用，交错排列的花纹挤压到一条直线上，由于千户相邻两个花纹之间有一定的错位，从而形成了墙体砌砖形式的排列方式的印痕。这种花纹对地面的附着力很强，不容易出现打滑的现象，由于凤凰山地车轮胎中部的压力较大，在山地车重力作用下，对凤凰山地车轮胎中部相对于两侧来说变形较大，形成了一个类似沟壑的印痕。随着车身压力的增大，轮胎由中心到两侧，逐渐着地，对凤凰山地车轮胎的印痕呈现出中间印痕深，两侧印痕浅的现象。

图（4）为迪卡侬山地车轮胎的印痕，迪卡侬山地车轮胎采用条状结构分布排列，能够实现山地车对地面的吸附力，实现多种复杂地形的骑行，越是光滑的地面，迪卡侬山地车轮胎的地面吸附力越好。迪卡侬山地车轮胎的花纹类似于墙体砖块布置，采用的是长方形结构，在山地车重力和推进力、地面阻力的作用下，迪卡侬山地车轮胎的印痕呈现出几条直线，地面对迪卡侬山地车轮胎的阻力较小，仿迪卡侬山地车轮胎的印痕在前后方向上没有太大的变化，在重力的左右下，轮胎向内外挤压变形，长方形的外侧边在压力的作用下，逐渐趋近直线。长方形结构都附着在地面上，形成条状的印痕。

四

总结

本文主要对捷安特、阿米尼、凤凰、迪卡侬这四种山地车轮胎的印痕形态进行了研究。分析了轮胎痕迹鉴定的四种方法；针对四种山地车轮胎花纹进行了详细的分析；不同花纹的轮胎在地面上留下的印痕各不相同，在相同压力、地形的情况下，对四种山地车轮胎的印痕进行了详细的分析，对印痕中各部分产生的原因进行了分析，通过对这四种山地车轮胎印痕的分析，能够有效的帮助判别山地车的印痕，为交通刑侦提供一定的参考。

参考文献

[1]冯炳昌.涉车现场的勘查与分析[J].法制博览,2015,(30):167+166.[2]薛梓晨.高性能轮胎结构创新设计及其综合性能研究[D].北京化工大学,2014.[3]周洁,陈建国,罗吉良,白雅.轿车轮胎接地印痕有限元优化分析[J].轮胎工业,2013,(05):270-277.[4]李钊.轮胎胎面磨耗行为的实验研究与数值分析[D].中国科学技术大学,2013.[5]高明,侯波,于飞,荣英飞,赵书凯.轮胎印痕控制参数的研究[J].轮胎工业,2013,(03):146-150.[6]季峻.汽车轮胎胎面磨损特征辨识和应用[J].江苏警官学院学报,2012,(05):177-179.[7]王震.基于轮胎信息的车辆溯源技术[D].吉林大学,2012.[8]刘宁,卢荣胜.一种新的轮胎印痕测量及压力分布数据处理方案[J].中国机械工程,2012,(09):1128-1133.[9]乔丽,艾玲梅,郭春.轮胎印痕磨损特征的归一化双阈值分割应用[J].计算机工程与应用,2012,(12):148-152.[10]唐启平.机动车轮胎印痕检验1例[J].刑事技术,2011,(03):24.[11]曾光.计及胎面花纹影响的轮胎侧偏显式有限元分析[D].中国科学技术大学,2009.[12]马炳鹏.轮胎痕迹图像处理在交通肇事案件中的研究与应用[D].东北大学 ,2009.[13]司杨,王小勋,靳海涛.谈轮胎印痕显现技术研究的现状[J].辽宁警专学报,2007,(02):62-63.[14]宋玲华.交通肇事逃逸车辆轮胎印痕研究[J].江苏公安专科学校学报,2001,(05):132-135.[15]钱敏,孙宝元.轮胎印痕应力分布测试系统的研究[J].大连理工大学学报,1995,(03):348-351.致谢

本论文是在XX老师悉也指导下完成的。从课题的确定，到论文的撰写、修改及定稿都离不开XX老师的指导与帮助。XX老师严谨的治学态度、忘我的工作态度和丰富的工程经验使我受益匪浅。XX老师为我们提供了良好的科研环境，使我学到了许多专业知识，并培养了独立进行研究分析和解决问题的能力。感谢我的同学在学习生活中给予帮助与鼓励，使我在学习中少走了许多弯路。

最后我要感谢我的父母，谢谢他们对我的养育之恩，感谢他们对我无微不至的关怀与照顾。最后，祝所有关也爱护我的人身体健康，工作顺利。