發(fā)布時間：2020-03-02 22:16

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

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本文編號：2584420