路面轮廓与接触应力场的三维重构及其抗滑虚拟试验研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luhaohui923
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
如今,我国道路建设正处于高速发展的时期,尤其是高速公路的大规模铺建,15年的设计使用周期已远远不能满足道路的使用时限,路面的耐久性面临严重的考验。随着超级高速公路规划建设实施,对路面的抗滑性能也有了新的要求。为提高现有沥青路面抗滑性能设计与评价水平,本文通过对路面轮廓的三维重构及峰顶夹角分析评价、对轮胎与路面接触压力的三维优化重构与接触压力梯度等指标分析,利用有限元ABAQUS对轮胎与路面接触进行仿真评价,充分研究轮胎与路面的接触压力及对抗滑性能的影响评价,并通过室内研究试验对各个维度的指标进行相关性分析。首先,利用课题组研发的路面激光轮廓检测仪,对车辙板20cm*20cm区域进行采集测量,随后利用Matlab软件平台对扫描区域的路面轮廓数据进行处理。包括异常点剔除,矩阵顺序排列,单元区间分析,路面轮廓形态三维重构,最后提出通过matlab程序计算峰顶夹角值指标对路面轮廓进行评价分析。其次,本文通过压力胶片技术,测得不同级配、不同搓揉时间的轮胎与路面之间真实接触压力数据,利用matlab平台将矩阵数据进行去噪滤波,并通过loess函数进行三维优化重构,得到轮胎与路面接触压力场三维立体图像。根据图像显示轮胎与路面接触后,受轮胎花纹及路表凸凹轮廓影响,出现单峰或多峰不规则压力场。接触压力场是车辆行驶的制动力与驱动力的正压力来源,表征轮胎与路面接触的力学特征。通过对压力场的接触压力梯度以及梯度最大值区间分布的统计计算,分析压力场分布特征,评价路面的抗滑性能。接触压力梯度的大小表征了路面轮廓棱角性的好坏,接触压力梯度越大,说明沥青路面与轮胎咬合情况更好,而梯度最大值区间分布情况表征路面与轮胎接触的骨料倾覆方向,骨料棱角方向若能垂直路表面向上,能与轮胎最大程度咬合,最大化提高车辆的制动力和驱动力。再次,根据激光轮廓仪扫描后的真实路表轮廓形态,通过有限元ABAQUS软件进行拟合三个不同搓揉时间下的20cm*20cm的路面轮廓,利用压力胶片提供轮胎与路面接触时的力学模型。轮胎与路面的接触不考虑道路自身结构层影响,赋予路面表面刚性不可形变的参数。构造一个P235/70R16的光圆轮胎,赋予其超弹本构模型,不考虑轮胎纹理变化。第一步,对轮胎施加10KN的垂直荷载,检测轮胎与路面静载接触时的每一时刻的接触面积和接触压力。第二步模拟轮胎在垂直荷载下和一定初速度下滚动,并计算每一瞬时轮胎所受摩擦力大小。根据计算结果显示,路面轮廓凹凸构造越好,所提供给轮胎的摩擦力越大,同时在制动时提供的抗滑性能越好。最后依托潮惠高速试验段,设置不同的施工方案,并通过室内研究的指标对方案进行优劣分析,同时研究开放交通后路面抗滑衰减状况。
其他文献
从公路工程施工的实际出发,分析公路工程管理中存在的质量和进度方面的问题,并且针对问题提出质量与进度合理控制的策略。结论证实,在公路工程管理中,质量与进度控制是至关重要的
在宏观分析劳动力转移及耕地流转影响因素与影响机理的基础上,以湖南省典型农业县域新化县为研究区域,抽样调查520户转出劳动力耕地处置情况及其影响因素,以家庭成员耕种为参
选择鲜嫩带刺的黄瓜,洗净。按每50千克黄瓜用食盐10千克的比例,1层黄瓜,1层食盐.装入干净的缸中进行腌渍。第二天倒缸.并加入少量18波美度的食盐水,以后每天倒缸1次.连倒5次。20天后
无人机遥感具有体积小、造价低、适应性强、操作简便、获取影像速度快、地面分辨率高等一系列优点,成为基础地理信息快速更新的重要手段。探讨了Wingtra无人机系统在基础测绘
旅游业的不断发展,带来了旅游市场的的日渐壮大和旅游者的日趋成熟,旅游动机的转变和旅游需求也随之逐渐变得多层次和多样化,土著知识旅游作为一种新型的旅游方式慢慢走进旅游者
主要以吉林省长春市城区为探讨的研究对象,根据国家测绘地理信息局提出的开展地理国情监测工作的要求,阐述了在吉林省典型区域开展地理省情监测的意义及遥感技术在吉林省省情监测中的应用的优势和主要方面,并着重探讨了其中的城镇化监测研究思路,对利用RS、GIS技术对长春市城区进行土地利用遥感信息提取、分析长春市城区土地利用时空差异的各项指标、驱动因子分析、城镇化监测数据管理系统研建等方面做了详细说明,并对土地