【摘要】：近年來(lái),超限超載現(xiàn)象屢禁不止,對(duì)我國(guó)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。超限超載運(yùn)輸影響公路、橋梁的使用壽命,容易引發(fā)交通安全事故,并對(duì)運(yùn)輸市場(chǎng)有著極其惡劣的影響,所以有必要發(fā)展車(chē)輛動(dòng)態(tài)稱(chēng)重技術(shù)遏制這一現(xiàn)象。雖然現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重技術(shù)精度度較高,功能較為齊全,但對(duì)路面改造較大,工期較長(zhǎng),影響交通,并且成本較高,因而通常應(yīng)用于高速公路中,在普通公路中應(yīng)用較少。本文提出的車(chē)輛動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)采用埋入式壓電陶瓷傳感器作為稱(chēng)重敏感元件,其對(duì)路面改造小、造價(jià)低,具有較高精度,易于在各等級(jí)的公路中大量推廣。本文主要研究了以下內(nèi)容：介紹了埋入式壓電傳感器動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理,采用石基材料與壓電陶瓷片材耦合制備獨(dú)立的石基稱(chēng)重傳感器,其呈列狀埋入式布置在瀝青路面的面層內(nèi),形成一體化壓電稱(chēng)重路面,對(duì)路面無(wú)損傷,適于在車(chē)輛動(dòng)態(tài)稱(chēng)重方面中廣泛推廣。通過(guò)布置多條傳感器陣列平均化的方法可有效降低稱(chēng)重系統(tǒng)測(cè)量的誤差水平。采用有限元方法對(duì)稱(chēng)重系統(tǒng)的線(xiàn)性度進(jìn)行了分析。進(jìn)行了不同輪胎應(yīng)力分布下傳感器的應(yīng)力分析,研究了監(jiān)測(cè)區(qū)域應(yīng)力峰值及應(yīng)力響應(yīng)積分值與胎重的相關(guān)性。研究表明,典型輪胎應(yīng)力分布下應(yīng)力響應(yīng)積分與胎重相關(guān)性較好,由此可建立基于應(yīng)力響應(yīng)積分的車(chē)輛動(dòng)態(tài)稱(chēng)重靈敏度。通過(guò)模擬得出輪胎通過(guò)傳感器陣列不同位置時(shí)對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有一定的影響,試驗(yàn)時(shí)應(yīng)保證傳感器陣列的長(zhǎng)度。在路面現(xiàn)場(chǎng)布置了基于埋入式壓電陶瓷傳感器的車(chē)輛動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng),對(duì)同一車(chē)輛進(jìn)行了多次稱(chēng)重測(cè)量,用應(yīng)力響應(yīng)積分值確定動(dòng)態(tài)稱(chēng)重靈敏度,研究了不同車(chē)速及長(zhǎng)期荷載作用對(duì)稱(chēng)重靈敏度的影響。研究表明,采用應(yīng)力響應(yīng)積分值確定稱(chēng)重靈敏度時(shí),靈敏度離散性較小,稱(chēng)重靈敏度變對(duì)車(chē)速不敏感,長(zhǎng)期荷載作用稱(chēng)重靈敏度變化顯著,需要修正。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH715.1;TP212

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本文編號(hào)：2584420