利用輪胎-路面噪聲實時測量路面構造深度的方法研究.pdf

1、路面質量檢測在公路養(yǎng)護工程中發(fā)揮著越來越大的作用，但越來越多的工程病害、事故表明，現(xiàn)有的路面檢測速度已難以跟上公路建設、養(yǎng)護所需。盡管工程中采取了改進措施，但仍不時出現(xiàn)檢測結果與實際路面質量狀況不符的情況。由于路面病害發(fā)展迅速，同時路面檢測頻率、效率又太低，參考的路面數(shù)據相對滯后，以致難以準確、實時地預報路面質量狀況。路面抗滑性能與行車安全緊密相關，構造深度作為表征抗滑性能的要素之一，其重要性不言而喻。輪胎-路面噪聲時刻伴隨車輛運行，隨

2、表征路面紋理的構造深度的變化而變化。為了提高路面構造深度檢測效率，需要在采集輪胎-路面噪聲信息的同時，又能通過分析將對應的構造深度瞬間呈現(xiàn)。因此，實時測量路面構造深度這一指標來間接反映路面的質量狀況便具有重大的工程意義。
　　本文首先總結分析了國內外瀝青路面構造深度測量方法及其優(yōu)缺點;著重分析了輪胎、路面各影響因素對輪胎-路面噪聲的影響，除此之外，還簡要分析了非路面因素的影響;分析得知由于輪胎因素影響機理復雜，各種因素綜合影響，通

3、過設計采用同一輪胎在不同速度、不同路面類型狀況下試驗，采集噪聲數(shù)據信息，通過MATLAB軟件編程將輪胎與路面噪聲試驗數(shù)據進行傅里葉轉換，用EXCEL軟件將數(shù)據標準化，在EXCEL中運用主成分分析法選取出代表路面特性的第一主成分向量，并再將新數(shù)據導入MATLAB中，以圖像的形式呈現(xiàn)。通過對第一主成分向量圖像的分析，得知可以用它來對路面構造深度進行預測，并加以驗證。
　　分析、研究所得成果如下:
　　(1)傳統(tǒng)手工鋪砂法在國內外

4、仍適用，車載式激光構造深度儀法已成普遍，但是效率較低，中美對比中看出美國已對用聲音來測量噪聲進行了研究，但并未有所突破。
　　(2)噪聲的主要評價指標是A計全聲壓級和1/3倍頻帶頻譜圖，聲壓級與聲壓、聲壓與電壓可以相互轉換;輪胎-路面噪聲主要有花紋噪聲和輪胎振動噪聲，輪胎振動噪聲與路面的紋理特性無關，而與路面構造深度相關的噪聲是花紋噪聲。
　　(3)輪胎因素中，抗滑、耐磨性能的輪胎噪聲聲壓級越大;花紋是影響路面噪聲的首要因素

5、，花紋對聲壓級的變化范圍影響最大;存在一個臨界溝槽深度，使得噪聲聲壓級在此深度達到最大值;在標準胎壓下增大或減小氣壓，輪胎-路面噪聲的聲壓峰值都有所提高，并且聲壓級隨著頻率的增大而做周期性變化。
　　(4)路面因素中，路面結構不同，輪胎-路面噪聲的變化也有所不同且差異較大;路面空隙率影響較大，聲壓級與空隙率成一次函數(shù):y=-0.5514x+86.898，空隙率越大，構造深度隨之增大，輪胎-路面噪聲逐漸降低。
　　(5)非路面

6、因素中，車速對輪胎-路面噪聲的影響最大，噪聲隨著車速的增加而增加，但增加幅度越來越小，遵循公式:y=35log(1+10/v)。高速行駛時，聲壓級峰值在頻率為1000Hz附近;隨著荷載的加大，路面噪聲先增大，但增加的幅度慢慢降低，之后噪聲又慢慢減小;隨著溫度的升高，路面噪聲不斷減小，但在不同車速測試下沒有規(guī)律性;路面干濕度狀況對一般密實型瀝青路面影響較小，而對于多空隙路面影響較大。
　　(6)對各聲壓級差值進行排序，發(fā)現(xiàn)輪胎因素對