基于便携式三维激光扫描仪的路面平整度测评

针对当前公路路面测量评定方法结构复杂、成本高昂的问题,构建了基于便携式三维激光扫描仪的测量评定方法。采用三维激光扫描仪对沥青公路路面数据进行测量,获取路面三维点云数据,经分析处理得到路面的三维高程曲面,使用RegularizeData3D算法和经验模态分解等方法对数据进行预处理,重构区域路面不平度,获取路面相应等级的路面平整度数据序列,最后求解和分析试验路面功率谱密度,并根据统计结果对整个试验路面状况进行评价。结果表明:系统能较好地重建所测区域路面的特征信息,路面平整度大部分集中在A级和B级,整体路面平整度在B级以上。

国产大功率摊铺设备对沥青路面平整度影响分析

为分析国产大功率摊铺设备对沥青路面平整度的影响,依托吴圩至大塘高速公路,利用国产大功率摊铺设备及进口摊铺设备铺筑沥青路面试验段,对不同摊铺设备沥青路面各结构层平整度结果进行分析。结果表明:采用国产大功率摊铺设备可以提高横向摊铺均匀性,提升沥青路面平整度;大功率摊铺设备整机输出功率、整机质量及料斗容量越大,路面平整度水平越高。

智能发电路面技术现状及发展

为给发电路面的研究及推广应用提供理论指导与技术支持,全面调查国内外发电路面研究成果及应用现状并进行系统分析,确定了不同类型发电路面的适用性,提出了国内外现有发电路面技术存在的主要问题,从基于压电沥青混凝土发电路面、基于压电元件发电路面电能测试两个方面探索了智能压电发电路面新技术,并展望了智能压电发电路面未来发展趋势及研究方向。

道路用堆叠式压电俘能单元制备与应用性能

针对现有压电换能器用于道路工程存在技术缺陷,优选出适用于道路发电的堆叠式俘能单元结构并优化尺寸,制备8种路用堆叠式压电俘能单元,借助力学性能试验评估结构强度,开发出压电俘能单元测试夹具并搭建发电性能模拟测试系统,研究了压电俘能单元的发电性能,测试了发电路面小尺寸试件的能量输出效果。结果表明:制备的堆叠式压电俘能单元结构强度良好,能够满足发电路面施工及工作的使用要求;在试验研究范围内荷载大小、加载频率、压电陶瓷片厚度及堆叠层数均与压电俘能单元的发电性能正相关,单片厚度为1.0 mm的堆叠式压电俘能单元输出的最大开路电压可达37.8 V、最大功率可达183.2 m W;典型发电路面小尺寸试件能够实现11.06 m W的能量输出,具备了理想的应用前景。

道路压电微能量采集电路开发及应用效果研究

分析了现有电路用于道路压电能量采集存在的技术缺陷,基于标准能量采集电路提出2种改进方案,借助仿真软件系统研究了改进电路在不同电源激励下的能量采集功效,测试并评价了改进电路的实际应用效果,表明道路压电微能量的高电压、低电流、不连续瞬时、峰值电压不一致和低频等特性决定了现有采集电路难以实现对道路压电微能量的高效采集。仿真结果表明,标准能量改进电路可稳定输出5V直流电压,且持续充电270s即可实现稳定的2.2V直流输出。

压电材料与路面材料一体化发电路面技术研究

为探索基于压电材料与路面材料一体化的发电路面,优选性能良好压电材料制备压电发电沥青混凝土并检验其路用性能,同时依据电极布设方式设计了d31,d33型两种压电沥青混凝土发电路面结构,通过对比分析绝缘处理、压电材料纤维化、极化处理3种处置措施下的电能输出效果,确定了压电材料与路面材料一体化发电路面较为合理的处置方法。结果表明:压电材料在沥青混凝土中可较好发挥压电性能,且压电发电沥青混凝土的路用性能满足规范要求;d31,d33型两种发电路面结构可较好实现路面电能收集;3种处置方式下的电能输出效果逐步提高,绝缘处理可较大程度减小感应电场影响,极化处理可有效改善输出状况,二者的综合作用对压电发电沥青混凝土压电性能的表征具有重要作用,可作为压电发电沥青混凝土电能测试的关键处置措施;最后提出未来压电发电沥青混凝土电能输出研究改进建议。

电磁式公路减速带发电装置理论研究

解决机动车辆路过路面减速装置大量能量被不必要的消耗,提出一种新型减速带发电的装置。利用车辆碾压减速带产生振动的能量,通过导向柱及磁棒的上下运动切割磁力线,来产生感应电流。并对电能的后续处理提出理论设想,即整流、控制、储存在蓄电池中,经逆变器供负载使用。在提出减速带结构后,重点对电能产生的过程及机理进行建模、分析、计算,从而得出单个减速带模块的发电效率,进而可以估算出该减速带模组的发电量。最后得出结论,虽然单个模块发电量不高,但24h不间断工作的优点,可产生较好的经济效益。

汽车动力传动系统与路面及交通环境合理匹配的研究

本文将“汽车—路面—交通环境”作为一个系统考虑，使车辆本身的极限能力和实际使用环境条件结合起来。提出了能够反映实际使用效果的动力性、燃料经济性以及二者综合的评价指标；探讨了公路运输用车辆和牵引越野车辆的动力传动系统与使用工况在动力性、燃料经济性方面的合理匹配的方法和步骤。试验验证，上述论点和方法正确、可行。

车辆－路面相互作用产生的动力荷载

车辆－路面相互作用产生的动力荷载孙璐邓学钧（东南大学交通学院，南京２１００１８）随着公路交通的发展，当前出现了车辆速度加快、承载增大的状况．由于路面不平整使得高速行车情况下车辆的振动加剧，车辆对路面的作用力不再是常量，成为动力随机荷载．为了更加科学...

考虑动荷载影响的当量轴载换算理论分析

为了分析考虑动荷载后的当量轴载,建立二自由度车辆模型,计算出动荷载系数功率谱密度、动荷载的大小及分布概率,推导了考虑动荷载后的当量轴次增长率,并进行实例计算.结果表明:计入动荷载后当量轴次比目前轴载换算标准有不同程度的提高,对沥青路面以设计弯沉值和沥青面层层底拉应力为指标时,高速和一级公路相应指标值提高1%～2%,其他等级公路相应指标值提高2%～5%;以半刚性基层层底拉应力为指标时,高速和一级公路相应指标值提高3%～6%,其他等级公路相应指标值提高7%～17%.对水泥混凝土路面高速和一级公路相应指标值提高15%～25%,其他等级公路相应指标值提高35%～80%.

路面液压发电装置中蓄能器容积计算方法

通过分析路面液压发电系统和蓄能器的工作原理及其工作状况,得知现有的蓄能器容积计算公式不适用于路面液压发电系统。在充分考虑了系统的实际工况后,经过分析推导出了符合实际应用的蓄能器容积计算方法。

沥青路面温差发电系统设计分析与试验研究

针对沥青路面集热研究现状,设计了一种利用导热铝片取代水流管网作为载热体的沥青路面温差发电系统,通过构建沥青路面集热数学模型、导热铝片传热数学模型和半导体温差发电数学模型等动态仿真模型,对系统进行理论分析和试验研究,结果表明采用导热铝片作为载热体可以增强沥青混凝土内的热量转移,从而降低路面的温度梯度,减少路面的热应力,同时温差发电模块可将路面热量转化为电能输出,作为城市市政工程用电的补充.

基于快速傅里叶逆变换的路面平整度仿真分析

介绍了路面平整度功率谱密度的计算原理,利用路面平整度功率谱密度和平整度之间的关系,采用快速傅里叶逆变换求解路面平整度,对不同平整度等级的道路进行仿真分析。仿真计算结果为路面动荷载的计算和道路安全的分析提供了理论基础。

基于表面能理论的抗剥落剂-SBS沥青改善集料黏附性研究

为研究抗剥落剂掺加沥青中与集料之间的黏附性效果,制备了SBS改性沥青,掺加定量的抗剥落剂,与70#基质沥青进行对比试验。将改良水煮法试验结果作为沥青-集料黏附性的一个初步判断依据;采用接触角法得到表面能参数,计算黏附功分析其黏附性;成型沥青混合料,采用冻融劈裂试验确定沥青混合料的水稳定性,验证沥青-集料的黏附性。改良水煮法得到的3种沥青黏附性等级:SBS改性沥青和SBS-A黏附等级均为5级,70#基质沥青黏附等级为4级。沥青与石灰岩的黏附功:SBS-A>SBS改性沥青>70#基质沥青,SBS-A较SBS改性沥青黏附功提高了7.3%,较70#基质沥青黏附功提高了11.9%。SBS-A沥青混合料的TSR值较SBS沥青混合料的劈裂强度比提高2.9%,试验结果充分验证了SBS-A与石灰岩之间的黏附性较高。

飞机滑行荷载对机场道面的随机振动效应分析

为了保障机场跑道的安全和使用性能,掌握飞机荷载作用于机场道面的机理和机场跑道的损伤失效模式。将机场道面结构视为弹性层状地基上的半无限板,采用振动理论,建立飞机-道面结构的耦合振动分析模型,对飞机滑行荷载所产生的振动作用力进行了计算,并对道面-基础结构在飞机滑行荷载作用下的工况进行了随机振动响应分析。分析结果表明飞机滑行振动荷载中高频作用力更容易引起道面结构的振动,随着频率的增大,振动能量也在不断增加,道面板弯沉值显示出高频振动为主的特性;并且道面结构在飞机-道面耦合作用荷载下产生的弯拉应力在低频附近出现峰值,随着频率的增大,其弯拉应力不再增加,道面结构的弯拉应力主要反映出低频振动特性,道面板弯拉应力出现极限值时,道面板部分出现开裂,开裂部分退出工作状态,其弯拉应力对于高频振动力的响应也随之减小。

基于概率回声状态网络的混合路面识别方法

针对混合路面识别问题,提出一种基于概率回声状态网络(PESN)的辨识方法。首先将M分类问题分解成M(M-1)/2个二分类问题,利用Sigmoid函数将回声状态网络(ESN)的数值输出映射为概率输出,然后采用成对耦合法融合ESN的二分类概率,最终提取待识别路面功率谱特征,求解其分属于不同等级路面的概率。试验结果表明,PESN能够有效地识别出混合路面成分及相应比重,从而证明了PESN在混合路面识别中的有效性。

大宽度螺旋全埋摊铺施工工艺应用研究

在大功率宽幅摊铺机的基础上,按照沥青路面机械化施工工艺流程,研究了机械化施工工艺中的各个环节,提出了基于大功率宽幅螺旋全埋摊铺机的新机械化施工工艺:对存在一定离析的混合料进行第2次拌和,然后再摊铺.并从级配离析、温度离析和路面密实度三个方面对其实际应用进行了试验研究,证明该工艺是可行的.

基于周期图法的路面不平度随机过程数值分析

采用周期图法和时域内的采样原理,根据路面高程随机过程的相位分布,以频域路面功率谱密度为依据,对不同等级路面不平度的时域数据进行数值模拟.针对模拟方法的准确性问题,以仿真出的路面不平度时域和原始频域数据为输入得到车辆响应功率谱密度,比较二者的差异,验证了模拟方法的可靠性.通过对国际平整度指数与功率谱密度两个不平度指标进行比较,利用模拟得到的路面不平度时域数据,推导出二者的相关关系,以路面实测不平度高程数据为基础的检验结果表明,相关关系模型可靠.

沥青混凝土路面发电降温系统室内试验研究

利用碘钨灯模拟自然光照,研究了碘钨灯不同距离处的环境温度,结果表明在距离碘钨灯0.3 m处环境温度为35℃,能够较为真实的模拟夏季环境温度.对碘钨灯光照下沥青混凝土内部的温度场进行了测试,综合确定了发电系统的最佳埋设厚度在距离路表下2～3 cm处.基于塞贝克温差发电原理,利用夏季沥青路面高温热能研制一套无污染、无噪音的发电系统,并分析了此系统对路面的降温效果.该系统能够实现路面热能的转化,并在一定程度上降低路面内部温度,能够延长路面的使用寿命,具有一定的社会效益和经济效益.

基于车路相互作用的动态特性分析

基于车路相互作用建立了简化的双自由度四分之一车辆振动模型,以路面不平整度为激励,描述了路面不平整度的功率谱密度,运用随机振动理论分析了不平整路面上的车辆对路面的随机动压力。实例分析表明,动载系数随着车速和路面不平整度的增加而增加,动载系数是反映随机动压力大小的重要参数。