基于闭环仿真试验的路面条件对行车安全影响分析

路面条件对行车安全影响很大,利用多体动力学仿真软件ADAMS/Car与ADAMS/Solve,建立了车辆模型、道路模型、驾驶员模型以及人-车-路耦合模型,通过改变路面摩擦因数,分别模拟了晴天、雨天、雪天和结冰等状况下的路面条件,进行了闭环仿真试验,得到了车辆模型的侧向位移、航向角以及轮胎侧向反力的响应输出,分析研究了不同路面条件对行车安全的影响。计算结果表明:随着路面条件的变差即路面摩擦因数的减小,驾驶员操纵方向盘的转动角速度突变增加;在结冰路面摩擦因数为0.18时,左右后轮侧向力均趋向于0,会导致车辆绕前轮旋转,甚至失去控制,发生事故。     

光纤式结冰传感器探测沥青路面结冰过程

采用光纤式结冰传感器,利用凝冰实验室和高低温试验箱模拟路面结冰环境,测得了不同降水温度和路面温度条件下的路面结冰厚度和结冰完成时间以探测沥青路面的结冰过程.试验研究表明:采用光纤式结冰传感器测得电压-时间曲线主要分为2种类型,与结冰的厚度有关;路面结冰完成时间整体上随着路面温度的降低而减少,2℃以下的雨水温度在约-2℃的路面温度情况下,形成1 mm冰所需要的时间基本不超过10 min,能覆盖沥青路面的构造深度;结冰完成时间整体上随雨水温度增大而上升,4℃雨水在路面温度处于-1～-3℃条件下,形成6 mm以下冰的时间不会超过30 min.     

换挡离合器摩擦元件周向间歇接触温度场研究

考虑温度和滑摩速度对摩擦因数的影响,建立了宏观维度下换挡离合器摩擦元件周向间歇接触温度场迭代计算模型,研究了与花键齿数相对应的间歇接触对温度场和摩擦因数的影响,并通过温度测量实验对模型进行了验证。结果表明:间歇接触会导致对偶片表面出现高温区,高温区分布与花键齿数相对应,对偶片表面最高温度与平均温度均随花键齿数增加而降低,对偶片温升与花键齿数和滑摩时间呈非线性相关。相同滑摩条件下,不同花键齿数对应的摩擦因数随滑摩时间增加而逐渐增大至同一最大值,在摩擦因数达到最大值前,花键齿数较少的对偶片对应的摩擦因数较大。换挡工况下,花键齿数较少的摩擦元件较快进入干摩擦状态,在较短时间内便可达到较大的摩擦因数;车辆蠕行等离合器长时滑摩工况下,花键齿数较多的摩擦元件局部温升较小,具有较好的热安全性。     

路面抗滑性能评价指标的相关性研究

随着社会文明程度的提高,道路行车安全越来越被人们所重视。路面抗滑性能是反映路面安全性能的一个重要指标。目前,评价路面抗滑性能主要有三项指标:构造深度、摆值、横向力系数,这三项指标之间的关系尚没有明确的定论。本研究通过现场实测,结合数据分析,对三项指标的相关性进行研究。研究发现,三项指标之间的线性拟合优度都比较低,难以建立线性关系;摆值BPN、横向力系数SFC均与构造深度TD存在负相关关系。说明随着构造深度的增大,摆值和横向力系数都呈减小的趋势,即构造深度越大,路表抗滑能力越大。当摆值BPN较低(大约小于60)时,横向力系数SFC较低,稳定地分布在35以下的水平;当摆值BPN较高(大约大于60)时,横向力系数SFC会突增至50以上。     

沥青路面结冰条件判别标准及SVM预测分析

为了探讨沥青路面结冰与道路气象环境间的相关关系,实现路面结冰状态的准确预报,在分析影响沥青路面结冰的主要气象环境因素的基础上,探讨了不同降水类型与气象环境参数的关联性,建立了沥青路面路表温度预估分析模型。结合Norrman路面结冰打滑判别准则,提出了浙中地区冬季沥青路面结冰状态判别标准。通过支持向量机方法(SVM),以RBF函数作为模型核函数,构建了不同降水类型条件下以地表温度与气温为输入量的沥青路面结冰预测模型。结果表明:不同降水条件下沥青路面结冰时的日均气温、日均测点路表温度、日均风速、日均降水量以及日均相对湿度存在差异,其中,日均气温与日均测点路表温度变化差异较大,日均风速与日均降水量次之,日均相对湿度变化差异较小;通过气象环境监测数据可实现降水类型的间接判别和沥青路面路表温度的预估分析;不同结冰类型对车辆行驶安全的影响从高到低依次为雪降到严寒路面、雨降到严寒路面和雪降到温暖路面;使用SVM构建的路面结冰预测模型对路面结冰状态的预测效果较好,错报率低于6.5%,未出现结冰天气的漏报,同时具有良好的泛化能力,充分展现了SVM在道路气象预报领域的应用前景。     

不同种类抗冻结路面抑制结冰效果对比研究

为了解决我国北方气候寒冷地区路面积雪结冰对公路发展和交通安全运营的影响。通过室内路面破冰模拟试验仪验证橡胶颗粒、盐化物沥青混凝土的抑制结冰能力。在抑制结冰试验中提出的指标摆值平均加权衰减量与摆值平均加权衰减率,可以定量描述抗冻结沥青路面的抑制结冰能力。在一定的温度范围内,物理类与化学类抗冻结沥青路面均具有良好的抑制结冰能力,其中化学类抗冻结沥青路面的抑制结冰能力更优。     

高温环境对潮湿地区沥青路面抗滑性能影响的实验分析

在高温环境下,对潮湿地区3种级配沥青混合料SMA-13、OGFC-13、AC-13的路面抗滑性能影响进行了分析。结果表明,随着温度增加,3种级配沥青混合料的迟滞分量、摩擦系数总体呈现降低趋势,随温度的变化,粘附分量变化趋势由于级配不同存在差异。随着温度降低,混合料摆值衰减速率增加,在温度为35℃时,沥青混合料摆值衰减呈现出先增大后减小最后趋于平稳的趋势。在温度为5℃时,沥青混合料摆值衰减呈现出逐渐减小最后趋于平稳的趋势。在磨光200次后,AC-13构造深度进入稳定阶段;在磨光2 050次后,SMA-13构造深度进入稳定阶段。SMA-13构造深度要远大于AC-13的构造深度,经过磨光就能与稳定构造深度相接近。     

路面结冰时间预测方法

通过室内控制试验获取路面结冰相关数据,将温度、风速及降雨量作为输入变量,结冰时间作为输出变量,建立了路面结冰时间的多变量多项式回归预测模型;引入核函数,将路面结冰预测问题转化为高维空间中的线性回归问题,构造了多输入、单输出的支持向量机路面结冰时间预测模型。将预测结果与实测数据进行比较。结果表明,两类方法均能较好地预测路面结冰时间,四次多项式统计模型预测值与实际值的相关性为0.974,支持向量机预测值与实际值相关性为0.99,支持向量机预测结果更精确,表明支持向量机更适用于处理小样本、非线性、维数灾难和局部极小等问题。     

加工工艺对盾构隧道环间锚式接头受力影响的数值研究

为研究加工工艺对盾构隧道环间锚式接头受力特性的影响,基于锚式接头荷载试验,采用ABAQUS有限元软件建立锚式接头的精细化模型。首先,通过与试验结果进行比较,验证数值模型的合理性与可靠性,并分析得出锚式接头各部件间的摩擦因数参考值。其次,研究锚式接头在拼装过程中所需的压力、接头达到破坏荷载时的张开量随摩擦因数和套环壁厚与插入间隙尺寸差的变化规律。最后,数值分析结果表明： 部件间的摩擦因数参考值取0.50比较合理;为保证锚式接头正常工作,加工时部件间的摩擦因数应为0.46~0.52,套环壁厚与插入间隙尺寸差应为-0.05~0.01 mm;锚式接头在加工过程中的加工精度要求较高。     

水环境下常用沥青路面的摩擦试验研究

路面抗滑(摩擦)特性是影响道路安全的一个至关重要的因素。在实际路面使用中,其抗滑特性又受到各种环境、人为等因素的影响(如:路面结构、温度、水、车轮特性、载重、车速等)。其中广义的水坏境条件是在特定条件下影响路面抗滑性能的一个最重要因素。该文针对3种北京市常见沥青路面,利用摆式仪对其进行了干燥状态、水环境(潮湿、积水、结冰、碎冰、冰水混合状态)以及温度影响下的室内摩擦试验研究。通过试验数据分析与讨论得到北京市常见路面摩擦性能受温度、广义水环境的影响规律。     

聚合物光纤结冰传感器设计与路面冰层厚度检测方法

为定点检测极端天气状况下沥青路面结冰状况与结冰厚度,该文首先通过比较聚合物光纤与石英光纤的各项性能指标,选用聚合物光纤作为光传输介质,选择同轴式传感器探头分布模式,并且设计微弱信号检测电路,最终完成聚合物光纤道路结冰传感器的设计;其次,验证了温度对结冰检测结果的影响可忽略不计,在模拟光照下进行不同光照强度下的结冰试验,得到结冰特性曲线;最后在自然光照下对结冰特性曲线进行验证试验,得到传感器输出电压-结冰厚度曲线函数关系式,可为道路养护和管理部门以及出行者提供实时的路面安全信息,降低交通事故的发生。     

半柔性路面材料的抗裂性能

为了评价半柔性路面材料的抗裂性能,分析其开裂机理,采用半圆弯曲试验方法评价不同温度、不同母体孔隙率下半柔性路面材料的抗裂性能。试验结果表明,半柔性路面材料的断裂韧度随温度的降低而降低、随着母体沥青混合料空隙率和养护龄期的增加而增大;当环境温度达到沥青的软化点时,半柔性路面材料的断裂韧度大幅度下降。     

雨雪路坑多 开车有技巧

<正>冬季的天气变化多端,气温急剧上升或下降,街道上积雪时洒盐,导致路面提前出现众多的路坑。路坑的形成是因为水分渗入柏油路面后结冰凝固,形成裂缝,当气温上升,冰块融化,导致柏油路面变得更加脆弱,最后崩烂。路坑不仅威胁驾车人士的安全,而且导致汽车遭受严重的损坏。对司机而言,在驾车时保持警觉是非常重     

润滑油对发动机曲轴摩擦功影响的仿真与试验研究

以某直列3缸汽油机为研究对象,利用 AVL EXCITE 软件建立了曲轴多体动力学仿真模型,通过台架试验,验证了该仿真模型的正确性,在此模型基础上分析了润滑油温度、供油压力以及润滑油种类对发动机曲轴摩擦功的影响规律。研究表明：指定条件下的曲轴摩擦损失功率仿真结果为106．6 W ,台架试验结果为102 W ,误差在5％以内,表明仿真模型具有相当的精度;当润滑油供油温度从40℃升高到110℃时,曲轴摩擦损失功率减小到最低,约为104 W ,当温度超过110℃后,摩擦损失增加,当温度上升到150℃时,摩擦损失功率达到140 W ,润滑条件急剧恶化;当轴承主油道入口压力从0．31 MPa 增加到0．4 MPa 时,曲轴摩擦功率减小约10 W ,且供油温度较低时润滑油供油压力对曲轴摩擦功率影响较大;曲轴摩擦功率随黏度的提高而增加,供油温度较低时,润滑油黏度对曲轴摩擦功率的影响较大。     

基于ADAMS/Car的雨天汽车行车安全分析

以多刚体动力学仿真软件ADAMS/Car为依托,建立车辆动力学模型、道路模型、车路耦合模型.通过改变ADAMS/Car中道路文件的路面摩擦系数,分别研究了车辆在干燥路面、潮湿路面及雨天路面的行驶状况.通过单移线和斜坡脉冲转向这2种常见工况进行仿真分析,得到了不同的车辆侧向位移曲线和车轮所受的侧向反力曲线,分析雨天对汽车行车安全的影响.单移线仿真试验结果表明:雨天路面摩擦因数为0.4,车速为60 km/h时,车辆变车道容易失去控制发生意外;车速为55km/h,转向盘转角达到70°时,车辆也将失去控制;斜坡阶跃仿真试验结果表明:车速为40 km/h,车辆将会失去控制.      

非接触式路面结冰探测技术研究进展

路面积水或结冰会显著影响行车安全,路面结冰探测技术能及时提供结冰预警信号,对于保障行车安全具有重要意义。目前主要有两大类路面结冰传感器:一种是接触式传感器,主要安装在路肩或齐平安装在路面上;另一类为非接触式传感器,一般安装在路面侧上方或正上方,还有些安装在汽车轮胎附近。本文对国内外接触式路面结冰探测技术进行了归纳总结,并简要分析了其缺陷与局限性。然后着重介绍非接触式路面结冰探测系统的国内外现状,分析了各种技术的优缺点,并对路面结冰探测技术的应用前景进行了展望。     

电动汽车热泵空调制热模式启动性能的试验研究

利用电动汽车热泵空调试验系统,测试了热泵空调系统制热模式从启动至稳定过程中,不同环境温度及压缩机转速下系统高压侧压力、低压侧压力、压缩机出口温度、车外换热器进口温度、车室内温度随时间变化的关系,并分析了环境温度及压缩机转速对电动汽车热泵空调制热模式启动性能的影响。试验表明,环境温度越低,电动汽车热泵空调系统未启动时平衡压力越低,启动后达到稳定状态的时间越长,热泵空调系统制热量越低;压缩机转速越高,系统达到稳定状态的时间越短,热泵空调系统制热量越高。     

浅谈凝冰状态下粗糙路面抗滑效果

路面抗滑性能对行车安全非常重要,除了在一般情况下具有良好的抗滑性能之外,冬季多雨结冰的路面也要具备良好的抗滑性能。利用粗糙路面不同的构造深度进行了破冰效果的对比试验,发现宏观构造较好的路面能弥补薄冰对路表构造深度的损失,且在行车碾压时,水平力的作用使结冰层很快被磨耗掉,增加了制动效果而达到了凝冰路面抗滑的目的。     

基于抗裂性能的橡胶沥青应力吸收层混合料关键指标研究

采用三点弯曲试验,研究橡胶粉掺量和温度对橡胶沥青应力吸收层混合料抗裂性的影响,并对比分析橡胶沥青应力吸收层和SBS改性沥青应力吸收层对路面抗裂性和温度敏感性的改善效果。试验结果显示:随着橡胶粉掺量的增多,最大弯曲力、最大应变和断裂能都呈现先增大后减小的变化规律,当掺量为20%时,抗裂性最好。温度越高,最大弯曲力越小,最大应变越大,而断裂能随温度的升高呈现抛物线规律变化,当温度为0℃时断裂能最大;应力吸收层能显著改善路面的抗裂性,且橡胶沥青应力吸收层对抗裂性的改善效果优于SBS改性沥青应力吸收层;负温时随温度区间的升高,VTS(温度敏感性系数)逐渐减小,混合料温度敏感性逐渐降低,正温时随温度区间的升高,VTS逐渐增大,温度敏感性逐渐增强;橡胶沥青应力吸收层比SBS改性沥青应力吸收层更能降低温度敏感性。     

热风循环式就地热再生沥青路面温度场

就地热再生是预防性养护,研究热风循环加热方式下就地热再生沥青路面的温度场,有助于提高施工机械的加热效率及施工过程中的质量控制。通过分析热风循环加热原理,确定路表热量来源由热风对流换热和固体间表面辐射传热两部分组成,在此基础上建立就地热再生路面温度场模型,采用有限差分法的离散方程进行计算,得到路面各层温度随加热时间、路面深度、风速、机械行驶速度的变化特点。计算结果表明:路面各层温度随加热时间的增加而升高,路面深层的温度变化呈现明显的滞后性;路表温度随环境风速的增大而降低,当风速增加时,路表温度近似呈抛物线形式降低;风速变化对路面温度的最大影响深度大致在路表以下1.0~1.5cm,为提升加热效率,建议在风速小于5 m/s的环境下施工;加热机械的行驶速度对路面各层温度影响较大,建议施工时控制加热机行驶速度低于2.5~3.0 m/min内。