防冰沥青路面抗滑性能力学响应模拟分析

基于路面摩擦接触理论,采用Ansys有限元数值计算方法,以路面摩擦系数、摩阻力及制动距离作为结冰沥青路面抗滑性能表征指标,从路面结冰工况、冰层厚度及模量、轴载、轮胎花纹类型开展了防冰沥青路面抗滑性能力学模拟分析。计算结果表明:各因素对结冰沥青路面抗滑性能影响权重不一,防冰沥青路面由于防冰材料的消雪融冰作用,能在一定程度上提高路面抗滑性能,保证雨雪天气路面行车安全。     

混凝土路面的表面纹理与抗滑性

混凝土路表纹理构造是影响混凝土路面抗滑性的重要因素之一。在简要分析混凝土路面湿摩擦机理和路表构造特性的基础上,全面介绍拉毛、压槽、刻槽等改善路表纹理以增加混凝土路面抗滑性的一般方法和露石水泥混凝土路面、多孔水泥混凝土路面及其他混凝土路表纹理改善的新方法,可为我国混凝土路面抗滑性的研究和施工提供一定的借鉴作用。     

基于静动态抗滑特性的路面构造深度测量算法

路面湿滑是诱发交通事故的重要因素，为了解决构造深度和摩擦系数分别从路面静态纹理和动态摩擦运动角度方面反映路面抗滑性时存在的不一致问题，基于激光视觉测量方法得到沥青路面点云数据，提出一种有效构造深度测量算法；首先利用B样条对点云数据进行断点插值，在研究轮胎和路面接触摩擦的几何结构和抗滑机理的基础上，修正路表凹陷点数据；采用断面法估算构造深度，并和摩擦系数测试仪所得的数据进行相关性分析. 研究结果表明:本算法得到的横向和纵向平均构造深度与摩擦系数的相关系数分别为0.896和0.887，优于铺砂法的0.504；该方法能通过静态的构造深度隐性地反映动态的摩擦系数，兼具激光视觉测量方法的高效率和摩擦系数刻画抗滑性能的客观性，达到效率和精度的统一.      

潮湿山区路面凝冰机理及路面抗滑性研究综述

论述了潮湿山区路面凝冰机理、凝冰的物理特性,以及凝冰路面抗滑性能的研究意义,介绍了国内研究概况,提出并初步探讨了关于路面凝冰机理和凝冰路面方面应进行研究的重点内容和相关的试验方法.综合国内外研究现状可知,关于路面凝冰机理和凝冰路面性能的研究需要更深入更具体,其研究内容应着重考虑研究路面凝冰形成机理、路面凝冰物理特性,以及凝冰路面抗滑性能.     

路面检测技术综述

总结了路面检测重要研究成果,分析了路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能(构造深度)和结构强度(弯沉)检测技术的发展现状,研究了路面检测技术的不足与发展方向。研究结果表明:国内外路面检测技术的发展经历了3个阶段,从早期传统的人工检测到20世纪末的半自动化检测,发展到目前的无损自动检测;无损自动检测的主要特点是快速与智能化,采用多源传感器协同工作,并且集成在多功能道路检测车上,能够同时检测路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度以及道路线形与沿线设施等;在路面损坏检测方面,采用数字图像检测技术,实现了路面裂缝的快速检测;在路面平整度检测方面,采用激光位移传感技术,实现了快速自动化检测;在路面车辙检测方面,采用激光和数字图像技术,实现了非接触智能化检测;在路面抗滑性能和结构强度检测方面,建立了铺砂法与贝克曼梁法检测结果的相关关系,实现了基于激光技术的路面构造深度与弯沉快速检测;为了减少外界因素对现有检测技术和检测设备的干扰,提高检测信号的信噪比,应该开发适合各种工况下的路面检测和数据处理方法,实现路面检测高效化与智能化。     

沥青混凝土路面结构层界面力学特性研究现状

层间接触条件影响界面强度,改变了路面结构应力、应变,影响路面标明弯沉.总结了层间界面力学特性的影响因素和试验方法,并评述各因素和试验方法的优缺点.同时,归纳了表征层间界面力学特性的技术指标和模型,这些为进一步研究层间界面力学与路用性能的关系、研究表征层间界面动态技术指标及其与路面结构设计提供了文献基础.     

橡胶沥青混合料薄层罩面施工施工技术

橡胶沥青混合料薄层罩面技术可以有效提高路面的抗滑性能、平整度,且是路面预防性养护的合理有效选择,具备工艺简单、周期短、工程质量良好的优点;橡胶沥青混合料具有抗裂、抗车辙、抗水害等性能,可用于新建沥青路面及路面养护表面的抗滑磨耗面层。阐述了级配类型对路用性能的影响、材料改性机理,介绍了罩面施工的施工工艺。     

沥青路面纹理特征细观结构数值分析

为了研究沥青路面纹理特征对路表细观结构力学稳定性的影响,应用有限元软件建立沥青路面路表细观结构有限元模型,分析了骨料出露高度、骨料出露形状、骨料表面粗糙度对沥青路表细观结构应力状态的影响作用。研究结果表明,骨料出露高度是影响沥青路表细观结构受力状态的主要因素,在满足抗滑性能的前提下将骨料出露高度控制在2mm范围内对于减小沥青路表因强度不足而产生的破坏具有重要作用;骨料出露形状越对称,对于沥青路表结构受力越有利,采用形状对称的面层骨料可以增强路面结构使用性能;通过增大骨料表面粗糙度的方式提高路面抗滑性能不会降低沥青路面细观结构力学稳定性。路表纹理特征细观结构数值分析结果对于沥青路面表面纹理设计提供了一定的理论基础。     

高等级公路沥青混凝土路面抗滑性能技术分析及检测新技术研究

路面抗滑表层的早期破坏,对道路行驶质量和路面抗滑性能有着很大的影响。从路面安全角度考虑,进行道路路面抗滑性能技术分析、实行有效的防滑技术措施以及对路面抗滑性能进行定期检测具有重要的现实意义。     

水泥混凝土路面抗滑降噪纹理技术分析

通过调研与试验,对能够提高水泥混凝土路面抗滑降噪性能的金刚石研磨、纵向刻槽以及横向不等间距刻槽等三种纹理技术的特点进行分析,并论述相应的施工机械设备及施工工艺关键环节。对于水泥混凝土路面抗滑降噪纹理技术的发展与完善具有积极的推动作用。     

基于能量等价损耗原理的路面抗滑性能预测

目前对路面抗滑性能预测多采用经验回归的方式,摩擦力学与路面磨耗之间的力学关系尚未明确,导致路面抗滑性能预测模型的推广应用存在一定的局限性.文中基于能量等价损耗的概念,通过单一轮胎对路面损伤程度的实测,运用能量等价损耗原理可以推算出不同类型的车辆对路面的损耗程度的量化指标.     

确定性纹理表面特征高度对皮肤摩擦感知的影响

为了揭示人体触觉感知的基本机理和规律，首先通过机械物理学中的摩擦磨损分析，研究了确定性纹理表面特征高度对指尖皮肤摩擦行为的影响；其次通过心理学测试手段，得到与摩擦行为相关的认知成分P300的潜伏期与波幅；最后综合两者的测试结果，研究了指尖皮肤摩擦行为与触觉感知之间的关系. 研究结果表明:手指皮肤与粗糙度较大的确定性纹理表面摩擦接触时，摩擦力主要由黏着摩擦力、滞后摩擦力和互锁作用力组成；手指皮肤的触觉感知与摩擦作用有较强的相关性；表面织构粗糙度从0.1增加到0.4时，指尖皮肤变形量从2.356增加至2.941，手指皮肤变形造成的滞后摩擦与互锁作用越明显；纹理特征高度大的样本诱发的P300潜伏期小, 峰值大，感知明显，纹理特征高度小的样本与之相反，说明皮肤摩擦感知主要取决于与皮肤变形直接相关的滞后摩擦和互锁作用.      

凝冰条件下沥青路面与轮胎接触摩擦动力响应分析

综合考虑轮胎材料超弹性和路面材料的粘弹性、轮胎与路面间的瞬态接触摩擦作用,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立凝冰条件下轮胎与沥青路面接触的有限元模型,分析沥青路面动力响应规律。结果表明：凝冰条件下沥青路面路表弯沉在轮胎作用的区域明显增大,在没有直接作用的区域弯沉逐渐减小,且路表弯沉随着摩擦系数的增大而逐渐增大;路表水平剪应力以轮胎作用区域为中心呈反对称分布,且最大水平剪应力在轮胎经过前随着摩擦系数的增大而减小,而在轮胎经过后随摩擦系数的增大而增大。路表竖向应力在轮胎作用的瞬间出现应力集中现象,在非作用区域则很小,竖向应力随着摩擦系数的增大而减小;同时阻尼对凝冰沥青路面力学响应也有着重要的影响。     

贝雷法中粗集料含量对薄层沥青混凝土抗滑性能的影响

采用AC-10沥青混合料制作车辙板,进行室内抗滑性能试验,研究贝雷法中粗集料含量CA比对沥青路面抗滑性的影响.采用路面构造深度和路面摩擦系数这两个技术指标来评价沥青混凝土的抗滑性能,探讨随着CA比的增大,路面构造深度和路面摩擦系数的变化.     

轮胎与钢桥面铺装接触力学分析

为进一步分析钢桥面铺装的真实受力特性,对轮胎与钢桥面铺装的接触力学行为进行了研究.通过建立轮胎模型,对轮胎接地压力进行计算,并与实测数据对比验证了轮胎接触模型的准确性;通过建立轮胎与桥面接触模型,对不利荷载位置时桥面铺装的力学响应计算与分析,得出铺装层竖向位移、铺装层顶弯拉应力、粘结层剪切应力的分布特性,指出桥面铺装典型病害产生的力学机理;通过对设定的一组铺装层计算模量对应的铺装层力学响应极值进行计算,得出铺装层弯拉劲度模量变化对铺装层力学响应的影响规律,并对比分析了轮胎荷载与均布荷载对结算结果的影响作用.结果表明：在等量荷载条件下,采用轮胎与桥面接触模型计算出的铺装层最大层顶反弯应力、粘结层最大剪切应力均明显大于采用均布荷载的计算结果,其中：铺装层层顶反弯应力增幅约为5%,粘结层剪切应力增幅约为9%.采用轮胎与桥面接触模型进行钢桥面铺装设计会更为安全.     

沥青路面结冰条件下抗滑性能

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立轮胎与路面接触的动力有限元模型,同时考虑轮胎与路面的动态摩擦作用,分析不同温度工况条件下结冰沥青路面的抗滑性能.结果表明：轮胎的速度和动能随时间呈现倒S形的减小趋势,轮胎胎面由于橡胶的粘弹性特性,其速度出现以轮胎运动速度为平衡位置的剧烈震荡现象;轮胎的速度随着摩擦系数的增大衰减越快,路面结冰时轮胎的速度衰减幅度以及胎面摩擦力都明显小于干燥路面,而制动距离则刚好相反;由于轮胎与路面的相互作用,胎面的摩擦力呈现抛物线变化趋势,最大摩擦力明显小于干燥路面.     

不同空隙率条件下沥青路面抗滑性能对比

沥青路面的抗滑性与车辆的行驶安全息息相关,基于SAC-16和AC-16I两种级配类型的沥青混合料进行室内试验,通过在不同空隙率条件下对室内轮碾成型的车辙试件进行构造深度试验、摩擦系数试验,对沥青路面抗滑性与沥青混合料空隙率的关系及抗滑性影响进行了试验研究,研究表明：随着空隙率的增加,沥青混合料的表面构造深度增加,沥青混凝土表面层摩擦系数、混合料级配和空隙率没有明显的变化.     

内燃机活塞-缸套系统减摩抗磨研究进展

总结了内燃机活塞-缸套系统摩擦磨损的研究成果, 从润滑油改良、表面改性、动力学特性方面综述了系统的减摩抗磨研究方法与技术的发展现状, 讨论了润滑模型、润滑添加剂、表面织构、缸套珩磨、表面涂层与动力学特性对系统减摩抗磨的影响, 分析了系统的摩擦磨损机理。研究结果表明: 活塞-缸套系统的润滑特性具有非线性特征, 润滑状态与添加剂对系统减摩抗磨有较大的影响, 系统润滑状态的不确定性导致多种润滑模型并存, 需进一步建立系统综合润滑模型, 同时需深入探讨润滑油添加剂最佳减磨剂量及减磨机理; 表面改性技术(表面织构、珩磨与涂层)可以大大减少系统表面的摩擦磨损, 由于织构位置分布、加工参数、加工工艺、表面形貌与涂层材料等对接触表面的影响, 表面改性技术减摩抗磨的综合发展相对缓慢, 需进一步研究表面改性减磨的机理与参数优化方法; 活塞-缸套系统的工作条件苛刻, 系统各部件的相互作用相互耦合, 深入探究动力学特性与摩擦磨损的演化规律关系相对困难, 仍需全面考量服役状态下动力学特性与摩擦磨损之间的关系; 未来内燃机整机性能的提高将迫使活塞-缸套系统需具备更高的减摩抗磨性能, 为实现系统经济性与节能减排的目标, 尚需进一步开展系统高效减摩技术。