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聚氨酯高弹多孔混合料降噪功能衰变规律研究
| 论文题名： | 聚氨酯高弹多孔混合料降噪功能衰变规律研究 |
| 关键词： | 聚氨酯高弹多孔路面;表观磨耗;衰变规律;降噪功能 |
| 摘要： | 近年来，我国公路交通基础设施建设发展迅速，但在推动经济发展的同时，对路域环境也造成了很多负面影响，交通噪声是交通运营中的主要污染物之一，影响着人们的出行体验和身体健康。低噪声路面的使用能一定程度降低交通噪声污染，其中，聚氨酯高弹多孔路面（Polyurethane Porous Elastic Road Surface，简称PERS）凭借多孔吸声、高弹减振的耦合降噪特性，表现出极其优异的降噪功能。但随着服役时间的增加，在老化、堵塞等因素的影响下，其降噪功能逐渐衰退，本文围绕PERS混合料降噪功能衰变问题，开展了如下内容的研究工作。 （1）通过对胎路噪声产生原理与路面降噪原理的分析，发现导致PERS路面降噪功能衰变的主要原因有空隙堵塞、热氧老化、表观磨耗，并改进了轮胎垂直下落试验和驻波管吸声系数试验来评价PERS路面的降噪能力。 （2）通过模拟实际道路的堵塞情况，采用分次铺撒、动水引流的方式对PERS试件进行堵塞处理，并对不同堵塞工况下试件的降噪性能进行了测试，得出：PERS混合料的降噪能力随堵塞量的增加而降低，但当空隙达到饱和状态时，降噪能力反而有所提升；混合料胎路降噪能力的衰变幅度与轮胎尺寸、胎压呈正相关，与堵塞物尺寸呈负相关；堵塞作用下PERS混合料的吸声能力在PERS有效降噪频率范围及听觉敏感频率范围内均有所下降。 （3）通过烘箱和车轮式混合料飞散设备分别对混合料进行热氧老化处理和表观磨耗处理，并采用拉伸试验、Image J图像分析、构造深度试验、抗滑试验等方式对处理过的材料进行参数评估，发现：热氧老化作用引起的PERS混合料质量损失和弹性衰减分别在老化的不同阶段影响其降噪能力，使之呈现出先升高后降低的趋势；表观磨耗作用引起PERS混合料摩擦系数、构造深度降低，进而导致混合料降噪能力下降、吸声能力向中高频方向移动。 （4）通过PERS路面现场取样，获取摩擦系数、单位面积堵塞量等参数，结合室内试验结论，分析得出，路面服役1个月内表观磨耗影响最大，服役大于2年时堵塞作用的影响超过磨耗作用，整个服役期间热氧老化对胎路噪声的影响最小。构建了PERS路面降噪功能衰变计算公式，用于预测不同服役年限的路面降噪功能衰变量，并提出了延长其降噪功能寿命的修复工艺。 |
| 作者： | 田欣奇 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 钟科 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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