国家自然科学基金(51278389)
- 作品数：10 被引量：33H指数：4
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- 用于道路安全预警的结冰传感器的应用研究被引量：2
- 2016年
- 为了监测道路表面的结冰状况并开发有效的道路结冰预警系统,结冰传感器起着至关重要的作用,而且它必须对结冰厚度以及结冰速率非常敏感.然而,目前国内外已有的结冰传感器还无法达到这种要求.研发了用于道路安全预警的结冰传感器,使得道路结冰安全预警成为可能.通过室内实验先对该道路结冰传感器进行了标定,得出了结冰厚度与结冰频率的对应关系,使其能准确的测定路面结冰厚度的具体数值;然后通过室内实验模拟路面结冰的过程,分别在不同环境温度条件下监测结冰厚度和结冰速率,得出了结冰厚度与时间的对应关系曲线,验证了其可靠性.实验结果表明:该结冰传感器灵敏度较高,其测量精度达到0.1 mm;能探测到结冰厚度的具体数值以及结冰速率的变化趋势,而且实验结果能够在上位机上直观地显示出来.因此,研发的结冰传感器可以应用于道路并监测结冰厚度和结冰速率,从而为道路结冰安全预警系统的建立打下基础.
- 尹麒焕李杰胡小弟
- 关键词：交通安全结冰传感器
- 实测轮载接地压力的沥青路面车辙贡献率研究被引量：6
- 2014年
- 利用三维有限元计算工具,考虑沥青路面结构层不同的模量和厚度组合,结合实测的竖向轮胎-路面接地压力并考虑水平轮载,分析沥青路面结构层的车辙贡献率.分析结果表明:沥青路面结构层各层的车辙贡献率不同,并受模量和厚度组合情况的影响,尤其是模量的影响更为显著;横向力的大小对中面层剪应变车辙贡献率的影响较小,对每一层压应变车辙贡献率的影响也较小,但对上、下面层的剪应变车辙贡献率影响较明显;轻型货车对车辙的贡献十分突出,不容忽视.
- 李杰仲甡胡小弟
- 关键词：沥青路面模量三维有限元
- 基于动态模量加载波形的沥青路面力学响应分析被引量：2
- 2015年
- 为了较好地分析行车荷载作用下沥青路面的力学响应,利用矩形波、半正弦波、钟罩形波,模拟沥青路面沥青层不同层位在行车荷载作用下的加载波形。基于AASHTO TP62-03动态模量试验方法,确定沥青层不同层位对应的不同加载波形下的沥青混合料动态模量值。在此基础上建立沥青路面结构的有限元模型,计算沥青面层最大拉应力、最大拉应变、路表弯沉值。并与AASHTO TP62-03标准半正弦波下的力学响应进行比较。结果表明:不同加载波形的沥青路面的力学响应不同,且基于AASHTO TP62-03半正弦波计算得到的力学响应比不同层位不同加载波形组合下的力学响应结果偏小。
- 林丽蓉阮莉胡小弟
- 关键词：沥青路面动态模量有限元
- 基于五维光纤传感器的沥青路面动水压力测量的研究被引量：5
- 2016年
- 基于国内外已有的研究成果,介绍了一种自行研发的五维光纤传感器,用于测量沥青路面结构内的动水压力.该传感器应用光纤传感原理,采用十字梁结构将4个光纤传感器固定,并填充水泥混凝土以稳定及保护传感器.将五维传感器埋设于路面,并使之处于饱水状态.当加载车辆以不同速度驶过时,光纤光栅将传递压应变信号,然后由调制解调器接收信号,即可测量出动水压力值.实测结果发现,动水压力呈正负压交替现象,且最大正压力可达到0.115 MPa,最大负压力达到0.073 MPa.各方向的动水压力均不相同,但均随车速递增.
- 吕栋胡小弟周永莲王富
- 关键词：沥青路面动水压力
- 考虑实测轮载的动态模量加载波形及荷载作用时间取值研究被引量：2
- 2014年
- 利用三维有限元计算工具,考虑沥青路面结构层不同的模量和厚度组合,结合实测的竖向轮胎-路面接地压力并考虑水平作用力,分析沥青路面结构层不同深度处的竖向应力脉冲波形。分析结果表明:同一沥青路面结构层不同深度处,不仅其竖向应力脉冲波形不相同,波长也不一样;也就是说,对同一路面结构不同深度处动态模量的确定,除了需要考虑不同的实验室加载波形和加载频率以外,还需要对荷载作用时间的取值做出修正。
- 戴雄威胡小弟
- 关键词：道路工程三维有限元动态模量
- 沥青混合料抗反射裂缝试验参数的优化被引量：2
- 2015年
- Overlay Tester(OT)是美国德州交通研究所(TTI)新开发的、用来评价沥青混合料抗反射裂缝性能的试验方法.它有效地模拟了沥青路面反射裂缝的基本特性,通过施加周期荷载并以荷载循环次数来评价沥青混合料的抗反射裂缝性能;其试验参数包括试件厚度38 mm、初始裂缝宽度2 mm、加载频率0.1 Hz、最大拉伸位移0.625 mm等.目前的试验方法中,这些试验参数并没有经过有效的对比分析和评估,而是根据经验武断地选取.结合我国沥青路面实际情况,通过对OT的各个试验参数进行对比试验,分析了各个试验参数的不同取值对试验结果所产生的影响,最终对该试验方法的基本试验参数做出了优化.试验结果表明:试件的厚度可以采用40 mm,加载频率采用0.2 Hz,初始裂缝宽度参考德州交通部规定值为2 mm;对于最大拉伸位移,应当结合当地的温度情况、路面结构和材料类型,进行分析计算选取.
- 胡小弟袁成白桃
- 关键词：OVERLAYTESTER沥青路面
- 沥青混合料抗反射裂缝性能的快速评价方法被引量：7
- 2014年
- 沥青路面反射裂缝一直是路面的主要损坏之一。提高沥青混合料的抗反射裂缝性能,能在一定程度上延缓反射裂缝扩展到沥青路面的顶部,从而提高其使用寿命。而要研究和评价沥青混合料的抗反射裂缝性能,需要一种可靠的试验方法。目前评价沥青混合料抗裂性能的试验方法有好几种,而这些方法均有一定的针对性且对混合料抗反射能力的评价有一定的局限性。经过理论分析和大量的试验研究,该文介绍一种简单有效的试验方法,既操作简单、耗时短,又能直观地反映出沥青混合料的抗反射裂缝性能。
- 胡小弟王枝懿周富杰吴英彪
- 关键词：沥青混合料反射裂缝应力强度因子
- 基于交通荷载和路面结构特性的动稳定度研究被引量：1
- 2022年
- 现行规范中动稳定度标准与交通荷载和路面结构无关,这与实际状况不符。为了解决这一问题,首先选取AC-13、AC-20这2种沥青混合料为研究对象,进行45℃、50℃、60℃共3种温度下的车辙试验,采用有限元验算的方法确定了一套基于车辙试验数据获取Burgers模型黏弹性参数的方法并推导出Burgers模型黏弹性参数同动稳定度的转换关系,开发了一种动稳定度用于结构分析的方法;然后,在此基础上,针对不同的路面结构,分别研究了动稳定度、温度、荷载压力、轴载次数、车速、面层厚度对车辙深度的影响并构建基于动稳定度的车辙预估模型;最后,通过控制车辙深度的方法反算合适的动稳定度值。研究结果表明:基于车辙试验数据推导黏弹性参数的方法切实可行,经过处理后应用有限元模拟分析,动稳定度和车辙深度的计算误差分别不超过5%和2%;提出的动稳定度与黏弹性参数之间的转换方法合理,预估动稳定度同实测值误差不大于10%;动稳定度、温度、荷载压力、轴载次数、车速、面层厚度对车辙深度均有不同程度的影响,且预估模型拟合精度较高。
- 孙红明胡小弟林丽蓉潘攀万九鸣
- 关键词：道路工程动稳定度车辙预估交通荷载
- 实测轮载下层间接触条件对沥青路面的力学影响分析被引量：5
- 2014年
- 沥青路面的层间接触状况,对路面的结构行为起着重要的作用。该文应用三维有限元,结合实测的轮胎-路面接地压力并考虑水平荷载作用力,通过模拟沥青层之间、沥青层与基层之间的层间粘结状况,即完全连续和层间分离(但考虑摩擦),计算沥青路面结构内的力学响应。计算结果表明:层间接触条件对沥青路面结构内的力学响应(如拉应力、压应力、剪应力或剪应变等)有明显的影响;层间不连续会加速路面损坏,产生裂缝、推移、变形、车辙等病害。
- 林丽蓉高一鸣胡小弟
- 关键词：沥青路面三维有限元
- 考虑实测轮载及各向异性的沥青路面力学响应被引量：2
- 2015年
- 为研究各向异性对沥青混合料轮载受力反应的影响,在实测轮载的基础上,采用有限元方法进行沥青路面结构层横观各向同性的弹性应力响应研究.以ANSYS有限元软件中的正交各向异性模型模拟沥青材料横观各向同性,加载实测非均布的轮胎-路面接地竖向压力及水平力,进行各向同性和横观各向同性条件下路面结构层的三向正应力以及剪应力的差异性分析.结果表明:沥青混合料各向异性特性对沥青路面结构层的竖向、横向和剪切应力基本无影响,但其对沥青结构层的行车向方向应力影响较大.目前我国采用的设计标准在弹性框架下不考虑沥青混合料的各向异性特征基本适用.
- 胡小弟陶雄白桃
- 关键词：沥青混合料各向异性
