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    重庆时时彩哪里看视频: 基于轮胎与路面接触压力特性的路面抗滑性能评价方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201510100825.5

    申请日:

    2015.03.06

    公开号:

    CN104749095A

    公开日:

    2015.07.01

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 专利权的转移IPC(主分类):G01N 19/00登记生效日:20180312变更事项:专利权人变更前权利人:广东省建筑科学研究院集团股份有限公司变更后权利人:广东省建筑科学研究院集团股份有限公司变更事项:地址变更前权利人:510500 广东省广州市先烈东路121号变更后权利人:510500 广东省广州市先烈东路121号变更事项:共同专利权人变更前权利人:华南理工大学变更后权利人:华南理工大学 广东省建设工程质量安全检测总站有限公司|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 19/00申请日:20150306|||公开
    IPC分类号: G01N19/00 主分类号: G01N19/00
    申请人: 广东省建筑科学研究院集团股份有限公司; 华南理工大学
    发明人: 孙杨勇; 曹一翔; 周柏瑾; 张淑文
    地址: 510500广东省广州市先烈东路121号
    优先权:
    专利代理机构: 广州知友专利商标代理有限公司44104 代理人: 李海波; 侯莉
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510100825.5

    授权公告号:

    |||||||||

    法律状态公告日:

    2018.03.30|||2017.11.14|||2015.07.29|||2015.07.01

    法律状态类型:

    专利申请权、专利权的转移|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,包括以下步骤:⑴采用至少两块压力感应胶片,将压力感应胶片置于测试汽车轮胎的底面上,位于轮胎与不同的待测试路面之间;⑵测试汽车以其自重使轮胎触压在压力感应胶片上;⑶取出压力感应胶片;⑷对压力感应胶片扫描,得到每块压力感应胶片上每个测试点的压强值;⑸确定每块压力感应胶片与轮胎接触面上压强值为0~0.2MPa的面积M;⑹分别计算P=M/压力感应胶片与轮胎接触面的面积;⑺比较各P值,评价各待测试路面的路面抗滑性能。本发明使用压力感应胶片测量轮胎与路面的压力分布,进而评价路面抗滑性能,评价结果准确。另外,本发明的成本低、使用方便、易于普及。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,其特征在于具体包括以下步骤:
    ⑴采用至少两块相同规格的压力感应胶片,将压力感应胶片置于测试汽车轮胎的底面上,且各压力感应胶片位于轮胎与不同的待测试路面之间,压力感应胶片的面积大于或者等于轮胎与待测试路面接触面的面积;
    ⑵测试汽车以其自重使轮胎触压在压力感应胶片上,静置直至压力感应胶片与轮胎的接触面上完全显示出受压时的压力分布状态;
    ⑶取出压力感应胶片;
    ⑷对取出后的压力感应胶片进行扫描,得到每块压力感应胶片上每个测试点的压强值;
    ⑸确定每块压力感应胶片与轮胎接触面上压强值为0~0.2MPa的面积M;
    ⑹分别计算P=M/压力感应胶片与轮胎接触面的面积;
    ⑺比较各P值,评价各待测试路面的路面抗滑性能:
    a.若P值不相同,则P值较大的待测试路面的抗滑性能优于p值较小的待测试路面的抗滑性能;
    b.若P值相同,则各待测试路面的抗滑性能相同;
    ⑻完成一次各待测试路面的路面抗滑性能的对比评价。

    2.  根据权利要求1所述的基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,其特征在于:所述步骤⑷~⑺采用计算机软件数字化控制自动完成。

    3.  根据权利要求2所述的基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,其特征在于:在所述步骤⑶中,对取出的压力感应胶片进行标记以区分不同的待测试路面。

    4.  根据权利要求3所述的基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,其特征在于:所述压力感应胶片与轮胎的接触面上至少每0.1mm2分布一个测试点,压力感应胶片的压强测量精度为±0.02MPa。

    5.  根据权利要求4所述的基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,其特征在于:所述压力感应胶片采用0.2~0.6MPa型压力感应胶片,即压力感应胶 片压强测量范围是0.2~0.6MPa。

    6.  根据权利要求5所述的基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,其特征在于:在所述步骤⑵中,静置2~10min,在同一次各待测试路面的路面抗滑性能的对比评价中,静置时间均相同。

    7.  根据权利要求6所述的基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,其特征在于:在同一次各待测试路面的路面抗滑性能的对比评价中,测试汽车的车辆荷载、轮胎胎压和轮胎类型相同。

    8.  根据权利要求7所述的基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,其特征在于:使用顶升装置顶起测试汽车的轮胎,将压力感应胶片置于轮胎的正下方,再放下轮胎,测试汽车以其自重使轮胎触压在压力感应胶片上,使得压力感应胶片置于测试汽车轮胎的底面上且位于轮胎与不同的待测试路面之间。

    说明书

    说明书基于轮胎与路面接触压力特性的路面抗滑性能评价方法
    技术领域
    本发明属于道路抗滑评价技术领域,具体涉及一种基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法。
    背景技术
    随着社会经济的不断发展,我国公路建设取得了长足的进步。但随着驾驶条件的改善和交通量的增加,车辆行驶速度越来越快,与此同时交通事故频发。研究表明,交通事故的多发与路面抗滑性能的衰减有着直接联系。因此,准确评价路面抗滑能力,可为安全行车速度范围的确定及道路维修方案的制定提供依据,能够提高行车安全、减少养护成本。
    近年来,道路工作者们对路面抗滑评价方法进行了大量的研究,研究得到了多种抗滑检测设备和方法,例如采用手工铺砂法、激光法测定路面构造深度,路面构造深度是表征路面粗糙度的一项指标,采用人工铺砂法、激光法测定构造深度,尽管方法简便,但由于纯手工操作,人为误差太大,缺乏实际操作标准,已不能满足我国道路部门测试的需要?;褂胁捎冒谑侥Σ烈?、Mu-meter和SCRIM横向力系数测试系统、Grip testet摩擦系数仪、动态旋转摩擦系数测试系统等测试路面摩擦系数。路面摩擦系数可以分为纵向摩擦系数和横向摩擦系数(我国主要检测横向力系数)。纵向摩擦系数决定车辆在刹车时的滑行距离,良好的纵向摩擦系数对避免追尾交通事故的发生有决定作用;横向摩擦系数影响车辆的方向控制能力,良好的横向摩擦系数可减少弯道侧滑引起的交通事故。然而,上述设备的测试结果受测试条件、环境及操作过程的影响较大,结果偏差大。而且仪器设备成本比较高,难以普及应用。
    目前的路面抗滑检测也仅仅局限于从测试摩擦系数和构造深度这两个指标来考量,因此,不可避免地会存在上述缺陷。
    发明内容
    本发明的目的在于提供一种操作简便、成本低、评价准确、易于普及的基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法。
    本发明的目的通过如下的技术方案来实现:一种基于轮胎与路面压力特性的 路面抗滑性能评价方法,其特征在于具体包括以下步骤:
    ⑴采用至少两块相同规格的压力感应胶片,将压力感应胶片置于测试汽车轮胎的底面上,且各压力感应胶片位于轮胎与不同的待测试路面之间,压力感应胶片的面积大于或者等于轮胎与待测试路面接触面的面积;
    ⑵测试汽车以其自重使轮胎触压在压力感应胶片上,静置直至压力感应胶片与轮胎的接触面上完全显示出受压时的压力分布状态;
    ⑶取出压力感应胶片;
    ⑷对取出后的压力感应胶片进行扫描,得到每块压力感应胶片上每个测试点的压强值;
    ⑸确定每块压力感应胶片与轮胎接触面上压强值为0~0.2MPa的面积M;
    ⑹分别计算P=M/压力感应胶片与轮胎接触面的面积;
    ⑺比较各P值,评价各待测试路面的路面抗滑性能:
    a.若P值不相同,则P值较大的待测试路面的抗滑性能优于p值较小的待测试路面的抗滑性能;
    b.若P值相同,则各待测试路面的抗滑性能相同;
    ⑻完成一次各待测试路面的路面抗滑性能的对比评价。
    本发明采用的压力感应胶片是一种在受压时胶片上出现红色区域,并且色彩的浓度随着压力的改变而改变的聚酯片。
    在同一次各待测试路面的路面抗滑性能的对比评价中,测试汽车的车辆荷载、轮胎胎压和轮胎类型相同。以便在相同的测试条件下进行对比,从而得到可适用的评价结果,此外,压力感应胶片的规格也应该是一样的。
    评价结果有以下几种情况:1.待测试路面的粗糙程度不同:所得到的P值不相同,即P值较大的待测试路面的抗滑性能优于p值较小的待测试路面的抗滑性能;2.待测试路面的粗糙程度相同:所得到的P值相同,即各待测试路面的抗滑性能相同。
    本发明使用压力感应胶片测量轮胎与路面的压力分布,进而评价路面抗滑性能,评价结果准确,克服了现有路面抗滑评价方法人为因素影响大,结果偏差大的问题。另外,本发明的成本低、使用方便、易于普及。
    作为本发明的一种改进,所述步骤⑷~⑺采用计算机软件数字化控制自动完成。测量结果由计算机数字化计算得到,很大程度上排除了人为影响,测量结果精度高。
    作为本发明的一种优选实施方式,所述压力感应胶片采用0.2~0.6MPa型压力感应胶片,即压力感应胶片压强测量范围是0.2~0.6MPa。由于本领域的《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)中对标准轴载的规定,轮胎接地压强为0.7MPa,并且该值符合实际情况。因此选用0.2~0.6MPa型压力感应胶片更利于准确描述轮胎与路面的相互作用关系。
    作为本发明的一种实施方式,在所述步骤⑵中,静置2~10min,在同一次各待测试路面的路面抗滑性能的对比评价中,静置时间均相同。
    作为本发明的一种推荐方式,所述压力感应胶片与轮胎的接触面上至少每0.1mm2分布一个测试点,压力感应胶片的压强测量精度为±0.02MPa。
    本发明在所述步骤⑶中,对取出的压力感应胶片进行标记以区分不同的待测试路面。
    本发明使用顶升装置顶起测试汽车的轮胎,将压力感应胶片置于轮胎的正下方,再放下轮胎,测试汽车以其自重使轮胎触压在压力感应胶片上,使得压力感应胶片置于测试汽车轮胎的底面上且位于轮胎与不同的待测试路面之间。
    与现有技术相比,本发明具有如下显著的效果:
    ⑴本发明使用压力感应胶片测量轮胎与路面的压力分布,进而评价路面抗滑性能,人为影响因素小,评价精度高,克服了现有路面抗滑评价方法人为因素影响大,结果偏差大的问题。
    ⑵本发明的实施步骤简单,使用方便,主要采用了价格较低的压力感应胶片,成本较低,易于普及。
    ⑶本发明不局限于现有从测试摩擦系数和构造深度这两个指标来考量路面抗滑性能,而是创新性的从轮胎与路面压力分布特性的角度对路面抗滑性能进行评价,突破了本领域技术人员惯常的思维模式。
    附图说明
    下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
    图1是置于测试汽车轮胎与AC-13沥青混凝土车辙板之间的压力感应胶片扫描结果图像;
    图2是置于测试汽车轮胎与MRS多功能路面超薄层车辙板之间的压力感应胶片扫描结果图像;
    图3是置于测试汽车轮胎与水泥混凝土板之间的压力感应胶片扫描结果图像。
    具体实施方式
    本发明一种基于轮胎与路面压力特性的路面抗滑性能评价方法,具体包括以下步骤:
    ⑴采用至少两块相同规格的压力感应胶片,将压力感应胶片置于测试汽车轮胎的底面上,且各压力感应胶片位于轮胎与不同的待测试路面之间,压力感应胶片的面积大于或者等于轮胎与待测试路面接触面的面积;
    在本实施例中,对多功能路面超薄层(MRS)、水泥混凝土、AC-13沥青混凝土三种不同形式的路面结构的路面抗滑性能进行对比评价。
    首先在室内分别制作以上三种路面结构的车辙板(模拟试件),即MRS车辙板、水泥混凝土板和AC-13车辙板。压力感应胶片采用0.2~0.6MPa型号的双片型压力感应胶片,由A片和C片组成。将A片和C片裁剪成20cm×30cm尺寸,将粗糙面相对扣紧备用;A片和C片各6片,每两片(A片和C片)压力感应胶片组成一块压力感应胶片,共计6块,每两块压力感应胶片用于测试同一种路面,即每种路面进行2次测试;
    测试汽车采用皮卡车,测试条件:车辆空载、新胎胎压为2kg/cm2;
    测试时,使用千斤顶顶起轮胎,将准备好的压力感应胶片放在轮胎正下方,放下轮胎,测试汽车以其自重使轮胎触压在压力感应胶片上,使得压力感应胶片置于测试汽车轮胎的底面上且位于轮胎与不同的待测试路面之间。
    ⑵静置直至压力感应胶片与轮胎的接触面上完全显示出受压时的压力分布状态;在本实施例中,静置2分钟;在其它实施例中,静置2~10min,在同一次各待测试路面的路面抗滑性能的对比评价中,静置时间均相同。
    ⑶然后再顶起轮胎,取出压力感应胶片,对取出的压力感应胶片进行标记以区分不同的待测试路面;
    ⑷对取出后的压力感应胶片进行扫描,如图1~3所示,得到每块压力感应胶片上每个测试点的压强值;压力感应胶片上至少每0.1mm2分布一个测试点,压力感应胶片的压强测量精度为±0.02MPa。
    ⑸确定每块压力感应胶片与轮胎接触面上压强值为0~0.2MPa的面积M;
    ⑹通过计算机软件分别计算得出P值,即P值=P(0,0.2)=M/压力感应胶片与轮胎接触面的面积;
    以上步骤⑷~⑺采用计算机软件数字化控制自动完成。
    ⑺比较各P值,评价各待测试路面的路面抗滑性能:
    a.若P值不相同,则P值较大的待测试路面的抗滑性能优于p值较小的待测试路面的抗滑性能;
    b.若P值相同,则各待测试路面的抗滑性能相同;
    在本实施例中,每种路面进行2次测试,三种路面的P(0,0.2)如下:

    (表1)
    由表1可以看出:MRS的P(0,0.2)值最大,水泥混凝土的P(0,0.2)值最小,因此可以得出结论:在这三种路面形式中,MRS路面抗滑性能最好,AC-13的路面抗滑性能次之,水泥混凝土的路面抗滑性能最差。
    ⑻完成一次各待测试路面的路面抗滑性能的对比评价。
    以下对本发明进行原理性说明:
    采用0.2~0.6MPa型压力感应胶片,在测试汽车新胎胎压为2kg/cm2、车辆空载的测试条件下测得数据,以此为例进行分析:

    (表2)
    其中“P(0.6,+∞)”是指压力感应胶片测得大于0.6MPa的面积与有压力接触面积的比例,“P(0.2,0.6)”和“P(0,0.2)”的概念以此类推?!安饬壳蛎婊笔侵嘎痔ピ谘沽浩系耐队懊婊?;“无压力白色面积比例”是指在测量区域 内接触压力为0的面积占测量区域面积的比例。
    为了得到路面抗滑性能评价指标,对压力感应胶片的不同指标与常规的摆值和构造深度进行回归分析。

    (表3)
    从表3可以看出,P(0.2,0.6)、P(0,0.2)和“无压力白色面积比例”这3个指标与摆值和构造深度有非常显著的相关性。为了评价不同路面结构类型对以上三种指标影响的显著性,对其进行方差分析。
    指标P(0.2,0.6)P(0,0.2)无压力白色面积比例sig值0.00820.00160.5512
    (表4)
    从表4可以看出“无压力白色面积比例”的sig值大于0.05,所以不同路面结构类型对“无压力白色面积比例”的影响不显著。P(0.2,0.6)和P(0,0.2)的sig值小于0.05,所以路面结构类型对这两个指标有极显著的影响关系。其中从P(0,0.20)的定义可以推断,该值越大则轮胎与路面的接触面积越集中,路面中突出的颗粒越丰富,抗滑性能越好,而实际的试验结果也证明了这点。
    对其它条件下的压力胶片试验结果进行分析,可以得到规律相同的结果。所以最后采用与常规抗滑指标相关性好、对不同路面结构形式区分度强和物理意义明确的P(0,0.2)作为压力胶片的抗滑评价指标。
    另外,为了更全面的分析不同的试验因素对指标P(0,0.2)的影响效果,对P(0,0.2)值进行多因素方差分析,得到路面结构类型对P(0,0.2)的影响最显著,说明这指标能很好的区分出不同的路面结构类型。影响效果其次是轮胎类型、车辆荷载和胎压。因此,为了增强试验结果的可比性,应该控制试验的其他条件保持稳定。
    为了更加全面的评价压力胶片的效果,进行了室外验证试验。采用0.2~0.6MPa胶片、2kg/cm2新胎和空载皮卡车的条件下,分别对AC-13沥青路面、MRS和磨光严重的水泥路面和进行测试。
    在使用压力胶片现场测试的地点,还使用了摆式摩擦仪和手工铺砂法这两种常规的路面抗滑性能评价方法进行对比试验,试验结果下表所示:
    测试项目AC-13MRS光面水泥路面潮湿摆值758153干燥摆值11211588构造深度(mm)0.951.240.33P(0,0.20)23.824.214.4
    (表5)
    将P(0,0.20)值分别与摆值和构造深度进行回归分析,判断其相关性。分析结果如下表。
     回归公式相关性系数R2P(0,0.20)与潮湿摆值Y=2.617x+15.2100.973P(0,0.20)与干燥摆值Y=2.658x+49.6830.956P(0,0.20)与构造深度Y=0.080x+0.8340.925
    (表6)
    从表6可以看到,P(0,0.20)值分别与摆值和构造深度有非常好的相关性,均成正相关,即P(0,0.20)值越大,则路面的构造深度和摩擦系数也越大,路面抗滑效果越好。说明本发明室内试验P(0,0.2)值可准确评价路面抗滑性能。
    本发明的实施方式不限于此,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更,均落在本发明权利?;し段е?。

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    基于 轮胎 路面 接触 压力 特性 性能 评价 方法
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