【碩士】基于路面平整度時域模型的瀝青路面車轍計算方法研究【2008】

內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：重慶交通大學　　學位年度： 2008年　　瀝青路而作為我國高等級路面的主要結(jié)構(gòu)形式，隨著交通量和軸載的不斷增加，交通渠化程度的提高，車轍問題日益嚴重，已經(jīng)成為瀝青路面早期破壞主要的一種病害形式。車轍的產(chǎn)生會嚴重影響行車舒適性和安全性，并降低了道路的使用壽命。如何準確地對現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)進行車轍預估和計算具有十分重要的現(xiàn)實意義。　　本文以國家自然基金項目“基于行車動力作用的瀝青路面車轍計算與預估方法研究”為依托，主要研究內(nèi)容包括：瀝青路面車轍產(chǎn)生的機理及各影響因素對車轍產(chǎn)生趨勢的影響：路面平整度與車轍的相互關(guān)系；路面不平度仿真方法的研究；各等級路面動荷載模型的研究；有限元車轍計算的實現(xiàn)?！　≡诔浞纸梃b現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，指出行車動荷載作用和瀝青混合料的粘彈塑性力學特性是車轍產(chǎn)生的主要原因。而路面平整度是車輛振動的主要原因之一，直接影響行車動荷載的大小，從而影響瀝青路面車轍的產(chǎn)生。通過對重慶地區(qū)高等級瀝青路面的平整度測試，建立路面平整度的頻域模型和時域模型。通過理論公式推導，得出了基于國際平整度指數(shù)IRI的路面不平度仿真方法，并對實測路而進行不平度仿真，得到實際路面的不平度。通過CAE仿真軟件ADAMS建立整車模型進行車路耦合作用，計算得到車輛行駛在路面上產(chǎn)生的隨機動荷載離散值，在此基礎(chǔ)上，充分考慮路面的實際受力和車輛的間歇時間影響，建立不同等級路面的典型動荷載模型。結(jié)合動力有限元理論和瀝青混合料的粘彈性理論，運用大型有限元軟件ANSYS，建立路面結(jié)構(gòu)的二維有限元模型，考慮材料的非線性和動荷載模型，對邯長高速公路試驗路段的路面結(jié)構(gòu)進行車轍的有限元計算，并與實測結(jié)果比較表明：通過建立路面時域模型，考慮車-路耦合作用計算得到荷載模型，進行車轍有限元計算方法合理可行?！　?

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