不同荷载及胎压对沥青路面结构力学响应的影响分析

为研究不同汽车荷载及胎压对沥青路面结构的力学响应影响,文章以典型的半刚性基层沥青路面结构为例,采用ANSYS有限元软件模拟了以20%为步距增大的超载标压、标载超压的路面表层力学变化,并将荷载、胎压两因素对各力学响应指标的影响进行方差分析。结果表明：路表左右轮载点竖向应力值分别为底基层底竖向应力值的46.39倍、47.56倍;随荷载逐步递增,路表的竖向位移、水平及竖向应力均呈上升趋势;随胎压逐步递增,路面表层水平及竖向应力均呈上升趋势,但胎压增大对竖向位移影响不明显。因此在实际公路运营中应控制行车超载、超压情况,以免路面力学结构发生破坏。     

轮胎间距对沥青路面疲劳破坏的影响分析

针对加速加载试验系统(APT)研发过程中遇到的加载轮的间距大小以及由此带来的路面疲劳破坏差异性问题,本文通过对路面结构进行有限元建模,施加不同轮胎间距的荷载,进行一次加载计算分析和200万次循环加载疲劳计算分析,以此来比较采用不同轮胎间距的双轮荷载进行加速加载实验时对路面破坏的差异性。计算结果表明,加载双轮轮胎间距的微小变化,在一次加载的情况下对路面破坏差异微小,多次循环加载时对路面的疲劳破坏差异性较大。本文的研究结果不仅对APT的研发提供标准化参数具有指导意义,对现有的不同APT设备在进行试验数据比较和分析时也具有一定的参考价值。     

考虑层间接触状态的水泥砼路面有限元分析

文章以广西柳南高速公路和桂柳高速公路的典型路面结构为研究对象,建立三维有限元模型,进行水泥混凝土路面结构模拟计算,分析水泥混凝土路面板与基层的层间接触状态对路面结构的挠度及荷载应力的影响。     

使役条件下二轮电动车电池单次耐用性研究

本文通过理论和实验相结合的方法对使役条件下,在不同坡度、路面道路条件,不同充放电时间、制动次数、轮胎胎压、载重量等使用情况对二轮电动车电池的单次耐用性进行试验研究。结果发现,造成电机输出功率增加,放电电流增大的外部条件均会造成蓄电池容量减少,研究结果可指导二轮电动车车主合理科学使用二轮电动车。     

清管器皮碗在不同过盈量下的接触应力分析

在清管过程中,清管器的皮碗与管道之间过盈配合,不同过盈量时两者间的接触应力不同。采用有限元方法分析4种典型皮碗过盈量分别为1%~10%时的最大接触应力、接触长度以及接触应力的分布规律。结果表明:直板皮碗的最大接触应力随过盈量增大呈近似线性增加趋势,其接触长度取决于厚度;锥形皮碗和碟形皮碗,最大接触应力在较大过盈量时增加缓慢,但接触长度明显增加;圆形皮碗最大接触应力小,但接触长度大。     

大数据与云计算轮胎自动检测系统研究

本文提出一种大数据与云计算轮胎自动检测系统,将轮胎型号、规格、花纹特征等信息写入轮胎内置芯片的同时,利用传感器将胎温、胎压、关键部位轮胎磨损情况及行驶时轮胎动平衡等信息以射频信号形式传入车载电脑,车载电脑通过网络将所有信息上传到大数据中,通过云计算进行信息处理与分析,通过车载电脑或者其他终端设备实现轮胎性能参数的实时显示与监控。该轮胎自动检测系统可广泛应用于轮胎制造、汽车制造、交通运输、物流等行业,市场前景广阔。     

降雨对高速公路行车安全的影响及对策

雨天交通事故在高速公路事故中占有很大的比例。文章主要分析降雨形成路面水膜、降雨量对水膜厚度的影响以及水膜对轮胎与路面接触的影响。通过分析降雨对高速公路行车影响提出相应对策,提高行车的安全性。     

沥青路面车辙影响因素研究

为研究沥青路面车辙的影响因素,文章结合交通状况调查结果,采用ABAQUS有限元软件建立计算模型,研究荷载、温度及路面结构层厚度等不同因素对沥青路面车辙的影响规律。结果表明:沥青路面面层中的最大压应力、最大拉应力等指标与车辆荷载呈现正相关关系;路面车辙量与荷载作用次数同样呈现出正相关关系;沥青路面出现的车辙变化通常在一年中温度较高的5~9月份,且一般集中在一天中的高温时段(9:00-18:00);随着沥青面层厚度不断增加,路面车辙的产生量不断增多,且其增长速度逐渐变缓。     

大厚度水泥稳定碎石基层层间有限元模拟分析

大厚度水泥稳定碎石基层分层施工使得基层由设计中的整体受力变为两薄层受力,层间接触的存在降低了基层的路用性能,从而降低了整个路面结构的使用性能。文章采用有限元软件ABAQUS,分别对两种不同工况下(分层施工和全厚式施工)的大厚度水泥稳定碎石基层路面进行路表弯沉、面层底面和基层底面的最大主应力、土基顶部最小主应变及面层底面最大剪应力等指标的有限元模拟,分析不同工况的大厚度水泥稳定碎石基层路面的荷载响应。     

应用损伤理论分析旧水泥混凝土路面上沥青罩面层反射裂缝

运用损伤理论研究和分析了旧水泥混凝土路面上沥青罩面层的反射裂缝.为了反映旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的实际工作状况,提出引用损伤变量的力学模型,详细介绍沥青加铺复合结构的荷载应力的平面有限元计算方法,并编制相应的程序.通过程序模拟在荷载作用下沥青加铺层中反射裂缝的产生和发展,并分析各结构层模量、夹层参数、层间接触条件以及板底脱空对加铺层工作性能的影响.     

CRCP路面裂缝间传荷能力影响评价

文章基于山东烟威高速公路连续配筋混凝土路面的基本结构参数,利用FWD实测CRCP路面不同破坏等级的裂缝间传荷系数,建立了三维有限元分析模型,分析了裂缝间不同传荷能力对CRCP路面临界应力的影响规律,并得到了CRCP路面最大应力与裂缝间传荷能力的关系式。     

Geometric design safety estimation based on tire–road side friction

A closed-loop drive–vehicle–road–environment system (DVRES) model was established using Adams/Car and Matlab/Simulink. Dynamic responses of lateral tire forces based on tire–road side friction and road geometric characteristics are used to investigate vehicle side slip for geometric design safety estimation. The root mean square, the maximum values of lateral tire forces, comfort limit on curves and vehicle trajectories are used to quantify the safety margin of side friction. The simulation results show that the safety margins of lateral tire forces for radius, operating speed and superelevation rate were 18.2%, 19.3% and 17.6%, respectively, to guarantee good vehicle lateral reliability and ride comfort, while lower speeds are optimal in wet and slippery roads. Finally, a case study was conducted to illustrate the analysis of road design safety, and on-site experiment testing further validated the accuracy and reliability of the closed-loop DVRES model.     

开口加劲肋正交异性钢桥面铺装力学分析

文章以开口加劲肋正交异性钢桥面铺装体系作为研究对象,建立了包括桥面板和铺装的整体三维有限元分析模型,研究了荷载作用下铺装层的力学特性。分析表明,横向拉应力是开口加劲肋正交异性钢桥面铺装设计的一个重要控制指标;开口加劲肋正交异性钢桥面铺装层间剪应力较大,在铺装结构设计时应注意选择具有较强抗剪强度的粘结材料;开口加劲肋正交异性钢桥面铺装对车辆荷载的应力应变响应具有很强的局部效应。     

Designing a sliding mode controller for slip control of antilock brake systems

Antilock brake system (ABS) has been designed to achieve maximum negative acceleration by preventing the wheels from locking. Research shows that the friction between road and tire is a nonlinear function of wheel slip. Therefore, maximum negative acceleration can be achieved by designing a suitable control system for wheel slip regulation at its optimum value. Since there is a lot of nonlinearity and uncertainty (uncertainty in mass and center of gravity of the vehicle and road condition) in vehicle dynamics, a robust control method should be used. In this research, a sliding mode controller for wheel slip control has been designed based on a two-axle vehicle model. Important considered parameters for vehicle dynamic include two separated brake torques for front and rear wheels as well as longitudinal weight transfer caused by the acceleration or deceleration. One of the common problems in sliding mode control is chattering phenomenon. In this paper, primary controller design has been improved using integral switching surface to reduce chattering effects. Simulation results show the success of integral switching surface in elimination of chattering side effects and by high performance of this controller. At the end, the performance of the designed controller has been compared with three of the prevalent papers results to determine the performance of sliding mode control integrated with integral switching surface.     

基层间接触状态对沥青路面结构受力的影响分析

文章基于有限元接触理论,建立考虑层间粘结状态的大厚度半刚性基层沥青路面结构有限元分析模型,模拟分析不同基层间摩擦系数条件下的路表弯沉变化规律、面层层底弯拉应力变化规律以及上下基层底部弯拉应力变化规律。结果表明:在基层间粘结接触较弱的情况下,完全假设各层间为连续状态分析得到的路面弯沉值及应力值会与考虑层间摩擦时的计算值存在较大的差异,对沥青路面结构受力分析合理性的影响是不可忽略的;只有基层间摩擦系数大到一定程度后,大厚度半刚性基层沥青路面结构才能近似等效为层间连续,在基层间摩擦系数较小的情况下,可采用有限元接触模型进行大厚度半刚性基层沥青路面结构的设计分析。     

沥青路面抗滑性能影响因素识别研究进展

沥青路面作为公路建设的重要内容,其抗滑性能是道路安全问题的核心,探究其影响因素可以为提高路面抗滑性能提供依据。国内外学者对此做了大量研究,也取得了相应的进展。本文对国内外的研究成果进行了系统的归纳总结,将公路沥青路面抗滑性能影响因素分为了沥青混合料的材料特性、环境因素、车辆特性3个主要方面,其中在沥青混合料的材料特性方面,研究认为集料的结构特性与混合料配合比对抗滑性的影响较大;环境因素方面,研究认为温度对于抗滑性的影响较大;车辆特性对抗滑性的影响方面,研究认为主要体现在轮胎特性与荷载方面。此外随着行车速度的增加,路面的抗滑性能呈现降低趋势。     

A380-800飞机荷载作用下复合道面的结构响应分析

为了分析机场复合道面结构在新一代大型飞机多轮荷载作用下的力学响应规律,文章以A380-800飞机为例,应用大型通用有限元程序ABAQUS建立了复合道面结构三维有限元模型,分析了多轮荷载不同组合方式作用下道面结构的力学响应。通过计算不同布载形式下道面结构的疲劳寿命,并结合应力的分布规律,得出结论:复合道面在多轮荷载作用下产生空间叠加效应;A380-800可采用3轴双轮6轮组作为道面结构设计时的最不利荷载组合;当考虑空间叠加效应时,15 m×15 m的模型尺寸是合理的。     

集中荷载作用下桥面铺装层受力特性分析

文章借助有限元分析软件,对铺装层与车轮接触部位进行研究,从接触面压应力、铺装层厚度、铺装层材料弹性模量、荷载大小等方面探讨了集中荷载作用下桥面铺装层的受力特性,并提出了相应的设计建议.     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层温度应力有限元分析

文章基于路面温度场理论,采用ANSYS程序建立旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构温度应力有限元模型,分析了降温幅度、加铺层厚度和土工布夹层材料模量及典型防止反射裂缝措施对旧路接缝处沥青加铺层底温度应力的影响,为选择合理材料和设计参数进行沥青加铺层设计提供参考。