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基于振动激励的路面刚度参数分析研究
| 论文题名： | 基于振动激励的路面刚度参数分析研究 |
| 关键词： | 路面刚度;沥青路面;振动加速度响应;仿真技术;参数分析 |
| 摘要： | 路面需要具有足够的强度、刚度和稳定性，以保证路面在行车荷载和自身重力的作用下不被破坏。确定路面刚度相关参数对于沥青路面结构设计、检验沥青路面施工质量具有重要意义。本文以沥青路面的振动激励过程为研究对象，通过分析不同路面刚度时振动激励作用下“振动激励-沥青路面”系统振动加速度响应的变化规律，研究振动加速度幅值与沥青路面刚度之间的关系，同时研究振动频率、激振力幅值以及振动质量对于振动加速度幅值的影响。 通过方程对等法建立了沥青路面的动力学模型，将路面弹性模量等效成为模型中的刚度参数，并且将振动激励的振动轮与路面接触面等效成圆形建模;参考振动压路机的振动压实过程，建立“振动激励设备-沥青路面”的动力学模型，分不发生跳振的情况和跳振情况对模型进行动力学分析，通过Matlab/Simulink软件对动力学过程进行仿真分析。本文主要得到以下成果和结论: (1)通过分析“振动激励-沥青路面”系统的动力学过程，分别建立不发生跳振和跳振工况时系统的动力学模型和动力学方程，使用复数矢量法求解得到了不发生跳振工况时的振动加速度响应; (2)对发生跳振的振动激励过程进行了分析，提出了分阶段(接地和跳离地面)分析跳振工况的方法，通过Simulink仿真分析得到了跳振工况时的振动加速度响应; (3)通过进行现场试验，对比试验实测结果和仿真分析结果验证了动力学模型的合理性以及仿真分析的可行性; (4)通过Simulink仿真分析得到了不发生跳振和跳振两种工况下，在振动激励过程中振动加速度幅值随振动频率、激振力幅值和振动质量的变化规律; (5)通过Simulink仿真分析了不发生跳振和跳振两种工况下，在振动激励过程中振动加速度幅值随沥青路面刚度变化的规律。未跳振工况时，在一定的路面刚度范围内振动加速度与路面刚度呈正相关关系;跳振工况时，振动加速度与沥青路面刚度呈正相关关系。仿真分析结果表明，沥青路面刚度参数与振动加速度幅值存在相关性。 本文基于振动激励对沥青路面刚度参数进行分析，为沥青路面刚度参数的检测及获取技术提供了一种新的思路。 |
| 作者： | 张坤阳 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 梁乃兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
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