基于道面响应的飞机荷载作用次数计算方法

对力学-经验法道面结构设计中的飞机交通荷载分析方法进行研究,探讨荷载重复作用次数的计算方法.以Monismith提出的通用铺面设计概念为基础,结合道面结构的疲劳开裂和轮辙损坏模式,分别推导荷载重复作用次数的分析方法.针对疲劳开裂分析,详细给出了单轴单轮的应力和应变重复作用次数计算公式;并根据实际的多轴起落架,建议了考虑多轴影响的荷载重复作用次数分析方法;结合A380等复杂起落架构型,提出了适应新一代大型飞机复杂起落架的荷载重复作用次数计算方法.对于轮辙分析,柔性道面的荷载重复作用次数计算方法与疲劳分析类似;半刚性道面的荷载重复作用次数计算方法可结合飞机轮载的最大通过位置和总荷载时间综合确定.     

面向货车编队的水泥混凝土路面结构拓扑优化设计及验证

货车编队的渠化交通荷载对路面结构提出了高承载力及精细化设计需求。结合拓扑优化理论，基于变密度法、拓扑梯度法与移动渐近线法，提出了面向水泥混凝土路面的结构拓扑优化算法；分析货车编队轮迹偏移特征，利用数值计算设计了面向货车编队的水泥混凝土路面拓扑优化原型结构；从力学性能角度通过室内缩尺试验探究了拓扑优化原型结构的合理性。结果表明，对于轮迹零偏移和15 cm偏移范围的两种荷载分布，拓扑优化原型结构最大疲劳应力分别为传统结构的45.0%和37.5%，同时其质量分别为传统结构的34.3%和30.5%；试验测得的拓扑优化原型结构的最大疲劳应力与理论计算值相近，且相较于传统结构，其极限承载力提升了18.3%，证明了设计方法的有效性。     

机动车尾气排放测算行驶周期的自动建立方法

为了建立用于机动车尾气排放测算的行驶周期,利用便携车载尾气采集装置(PEMS)系统和GPS装置进行了大量的机动车尾气排放和驾驶活动数据采集,并对数据进行了预处理,提出了短行程的评价标准,给出了最优短行程自动搜索的2种启发式算法(遗传算法(GA)和离散同步扰动随机逼近(DSPSA)),对建立的行驶周期进行了预测尾气排放总量的有效性验证。结果表明:2种启发式算法均能有效地解决行驶周期自动建立问题,GA算法优化得到的行驶周期更有代表性,该行驶周期能以相对较小的误差预测尾气排放总量。建议将GA算法作为开发其他城市的行驶周期的算法工具。     

纤维改性沥青混合料性能的研究现状与展望

纤维材料作为一种沥青混合料添加剂和稳定剂,能有效改善沥青路面的各项性能指标,首先从纤维材料的自身特性出发,介绍了几种常用路用纤维的物理力学特性以及近年来开发出的新型绿色环保型纤维材料;通过复合材料理论、界面理论等相关理论模型解释了纤维材料对沥青混合料的微细观改性机理;总结了现有关于纤维改性沥青混合料的界面表征分析方法;...     

智能铺面的内涵与架构

对智能铺面的内涵与架构进行诠释与定义.明确未来交通的发展愿景为"零伤害、零延误、零维护、零排放、零失效".为适应该愿景,借鉴智能生物体的基本要素,将智能铺面定义为由先进的结构材料、感知网络、数据中心、通信网络和能源系统组成,具有主动感知、自动辨析、自主适应、动态交互、持续供能等智能能力的铺面设施.在此基础上,从基本性能、智能能力、网联服务、可持续发展特性等4个方面明确了智能铺面的功能特征,并提出了智能能力的5个等级与要求.从物理要素、信息流向、能量路径、空间位置、P2X(Pavement to X)服务等5个方面构建了智能铺面的架构.成果对指导智能铺面技术的研究与应用具有参考意义.     

脱空对刚性道面板应力分布的影响及临界脱空状态

基于层间弹簧模型提出支承状态模拟方法,构建刚性道面板数值仿真模型。考虑不同飞机荷载和接缝状态,分析脱空影响下的道面板荷载应力增幅、位置偏移及重分布规律。结果表明:层间弹簧模型可准确地模拟脱空导致的刚性道面板支承损失以及不同脱空状态;随着脱空加剧,脱空区边缘的荷载应力增大,最大荷载应力在板厚方向上的位置由板底转移至板顶;当脱空区内最大荷载应力超过健康状态(即无脱空)下临界荷位的峰值应力时,该脱空状态即为临界脱空状态。相比传统弯沉指标,临界脱空状态能够更准确地反映脱空对道面结构的影响。     

基于分布式振动传感的车辆轴载感知方法

提出了基于分布式振动传感的车辆轴载感知方法。采用分布式光纤感知路面振动,建立光纤信号与路面振动位移映射关系及车辆轴载反演解析模型。利用足尺试验对所提车辆轴载反演解析模型进行拟合优度验证,并通过自然车辆称重试验验证所提车辆轴载感知算法有效性。结果表明：车辆轴载感知系统对单轴最大估计误差为0.98%,对车辆总重预估精度达到0.34%,且系统精度受车辆速度影响小,符合国家对于单轴2%、总重5%的精度标准。     

机场智慧飞行区内涵、分级与评价

对机场智慧飞行区的内涵、分级与评价进行诠释与定义,明确了智慧飞行区运行目标为"全时安全、零误高效、最优效益、绿色环保".借鉴高等智慧生物的基本要素和能力,将智慧飞行区定义为由先进的基础设施、服务设备、感知网络、数据中心、通信网络和能源系统组成,并具有不同程度的主动感知、自动辨析、自主决策、自主适应、自主行动、动态交互和持续供能等智能能力的飞行区.在此基础上,明确了智慧飞行区智能能力的具体技术内涵以及智能能力之间的逻辑关系.最后,从两个维度上提出了智慧飞行区分级和评价体系.     

刚性铺面的平衡刚度设计理念与原型结构

针对传统刚性铺面结构在设计年限内板边、角易开裂的问题,基于美国国家机场铺面测试中心的CC1和CC2试验段的测试结果,结合Westergaard的理论解,提出了结构刚度概念与刚性铺面结构平衡刚度设计理念,即增加铺面板边、角的结构刚度,使整个铺面板在板边、板角和板中3个荷位处的结构刚度处于平衡状态。随后,通过CC6足尺加速加载试验,验证了基于平衡刚度设计理念的铺面结构可以有效缓解和预防板边、角裂缝的产生,并且设有刚性基层的等厚度面层板可以达到同样的效果。最终,结合平衡刚度设计理念及试验结果,提出了平衡刚度刚性铺面结构的一般形式,同时考虑工程应用设计了一种基于平衡刚度设计的刚性铺面的原型结构。研究成果可为刚性铺面结构的平衡刚度设计提供理论基础。     

丁坝防护沿河公路路基的合理形式分析

不同类型的丁坝对沿河公路路基的防护效果不同．应用大型流场分析软件FLUENT，采用现代三维运动界面追踪技术VOF（volume of fluid）方法和标准κ-ε模型耦合求解，对三种不同类型丁坝的绕流流场进行了分析比较，指出漫水丁坝和透水丁坝是较为合理的丁坝形式，从而为丁坝的设计和建造提供了理论分析的基础．