基于实测高程和整车模型的沥青路面平整度力学预估方法

为准确预估沥青路面平整度的发展以确定其预防性养护的时机,考虑沥青路面永久变形与车辆动荷载的相互促进作用,建立沥青路面平整度理论预估方法。在车辆动力学仿真软件TruckSim中,考虑车辆的倾覆、转动以及轮胎的特性,采用Convey Van整车模型,公路中线设置为直线,根据输入的中线各点的高程数据得到其真实断面,路面的摩阻系数设置为常数,分析了以80km/h速度行驶的车辆对沥青路面施加的动荷载,并根据沥青路面永久变形进行轴载的等效换算。利用BISAR软件,采用分层总和法计算路面的永久变形。将实测的路面高程数据减去路面的永久变形量,即为一年后的路面高程,每年重复以上的过程。对于1/4车辆模型,采用传递矩阵法,计算出了变量传递矩阵和系数矩阵,结合VB程序计算得出沥青路面每年的国际平整度指数。综合以上过程,给出了平整度预估步骤和算例。结果表明:变量传递矩阵和系数矩阵的误差在容许的范围内,考虑动荷载和永久变形的相互促进作用建立沥青路面平整度预估模型是可行的,路面的平整度逐年变差且平整度衰减的速率逐年变大;该力学预估方法基于路面高程模型和车辆模型,与实际工况比较吻合,预估结果准确可靠,有助于准确确定沥青路面预防性养护的时机。     

橡胶混凝土道面温度场演化特征

为了明确橡胶混凝土道面的温度场分布与演化特征,基于光纤光栅测试技术,建立了橡胶混凝土道面现场温度信息的连续监测,研究了橡胶混凝土道面早龄期(0～4 d)和长期(9～84 d)的温度场演化特征,并且以普通混凝土道面为参照,对比分析了橡胶颗粒的加入对混凝土道面长期温度场演化特征的影响。基于温度分布统计,研究了橡胶混凝土道面和普通混凝土道面温度场的频率分布特征。结果表明：在早龄期温度演化的第1、第2阶段,水化放热是影响橡胶混凝土道面温度场的主要因素;在橡胶混凝土道面的零应力温度时刻,道面板中的温度高于板顶和板底,温度梯度为-12.0℃/m;在混凝土固化阶段,负温度梯度将导致橡胶混凝土道面产生翘曲固化残余应力。长期监测结果表明橡胶颗粒的加入使混凝土对温度变化的敏感性降低,使混凝土道面在降温阶段的板中温度明显变高;橡胶混凝土道面的最大日平均正温度梯度是普通混凝土的6.85倍,而最大负温度梯度只有普通混凝土道面的51%;在一个温度变化周期(24 h)内,橡胶混凝土道面温度的日变化曲线呈现明显的日不对称性,降温时长是升温时长的2倍。温度分布统计结果表明橡胶颗粒的加入可以有效降低混凝土道面出现负温度梯...     

变距旋翼无人机前飞气动性能分析与研究

新型旋翼气囊复合动力无人飞行器主要原理是借助四旋翼与空气静升力提供升力;在该无人机总体设计方案的基础上,对应用变距旋翼技术进行前飞驱动时的气动性能展开分析研究。对变距旋翼模型采用标准κ-ε湍流模型、RNG模式和主导漩涡流模式;并通过数值模拟研究不同转速、桨距角在前飞状态下的气动特性。同时在地面风洞试验台对在前飞状态下模型旋翼进行了试验研究;并且试验结果与计算结果基本吻合。得出该无人机在巡航状态下,螺旋桨转速在4 000 r/min,桨距角14°具有最佳的螺旋桨效率。为新型旋翼气囊无人飞行器的整体优化以及工程应用提供了参考依据。