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长大上坡路段车辆对路面动作用力的研究
| 论文题名： | 长大上坡路段车辆对路面动作用力的研究 |
| 关键词： | 高速公路网;沥青路面;动力响应;水平力计算模型 |
| 摘要： | 随着国家高速公路网的实施,高速公路建设的重心开始由平原地区向山区地区延伸。山区高速公路由于地形地貌、地质条件复杂及环境保护难度大等因素的限制,不得不采用较大的坡度和较长的坡长,由于上坡路段车辆的速度降低较多,对沥青路面的作用时间加长加之水平作用力的作用,对沥青路面的寿命影响影响较大,本课题着重对车辆上坡速度及对路面的水平动作用力进行研究。本文依托于陕西省交通厅科技项目“高速公路沥青路面动力响应与设计指标研究”,在充分调查的基础上,建立了长大上坡车辆速度预测模型与水平力计算模型。 首先,基于汽车动力学原理和汽车行驶理论,利用车辆上坡动力性能和实际调查的换挡行为,建立了一种上坡段车辆速度预测迭代模型。现场试验结果表明,车辆速度预测模型所得到的速度与实验测试的速度变化趋势一致,车辆不换档时其最大相对误差仅为1.56％,换挡时最大相对误差为3.68%,从而验证了本文建立的车辆速度预测模型的正确性。以东风EQ1108G6D13和东风EQ1290W为例,计算了车辆在上坡路段行驶时运行速度随坡长、坡度、载重量和入坡速度的变化规律。 其次,以该速度预测模型为基础,基于车辆受力平衡方程建立了上坡段车辆各桥水平力计算模型。以东风EQ1108G6D13和东风EQ1290W为例,计算了车辆在上坡路段行驶时车辆各桥水平作用力随坡长、坡度、载重量和入坡速度的变化规律。 研究结果表明:按照现行高速公路的最大坡长计算,载重车辆在上坡过程中,适当提高车辆的入坡速度,不仅可减少换挡次数,而且对延长路面寿命有利;超载车辆会大大降低坡道上车辆的行驶速度,不仅恶化了车辆的动力性、影响道路的行车安全,而且会加速上坡段道路的损坏。本文的研究成果可为上坡路段设计和管养提供参考。 |
| 作者： | 许丽明 |
| 专业： | 工程机械 |
| 导师： | 吕彭民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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