目前,我国已初步完成国家公路 构建,在提高服务水平的过程中,道路安全与环保逐渐成为建设者密切关注的问题。而与道路安全与环保直接相关的关键技术问题,是路面的抗滑性、路面与轮胎作用的噪声特性以及抗滑的持久性、噪声特性的演变等。长安大学公路与机场铺面研究中心(新型路面研究所)为解决相关问题,经过十年的创新发展,建设了拥有完全自主知识产权、多项发明专利的道路表面功能实验室。
道路表面功能实验室拥有许多自主研发的试验设备,其中,步行式摩擦系数测试仪WFT,已在新加坡樟宜国际机场使用,并正在和新加坡陆路交通管理局合作,进行WFT在新加坡公路抗滑性评价中的推广应用研究。
步行式摩擦系数测试仪WFT
“轮胎路面相互作用实验室”是道路表面功能实验室的核心部分,俗称“黄金屋”。它具有国内唯一的轮胎路面相互作用足尺试验平台及室内外测试配套系统,围绕路面安全、安静、环保、耐久主题,在进行基础理论研究同时,开发低噪声、抗滑路面材料与结构、全天候安全路面技术,探索环保型耐久路面施工工艺与养护工艺,为抗滑、低噪声、环保、耐久路面、抑制冻结路面的研究和应用提供创新平台。
“黄金屋”主要由两部分构成,一是为进行各种试验提供消除声音反射、不受室内混响噪声影响的大型半消音室,二是采用普通汽车轮胎或国际标准光面测试轮胎,可进行轮胎-路面相互作用试验的“高速轮胎-路面试验平台”,即High-speed Tire Pavement Test Platform,简称HTP2。
HTP2处在由声学专家设计的半消音室,半消声室采用的吸声尖劈内是优质的玻璃丝绵,表面是玻璃丝布,半消声室顶部、四周墙面均采用吸声尖劈,顶部和四周墙面的吸声尖劈可以有效的吸收来自声源的直达声,消除这些方向的反射声和室内混响声。如此便可以在不受环境因素影响的情况下,在室内直接测试路面-轮胎相互作用噪声。是研究包括路面材料、施工技术、轮胎花纹以及行驶速度等各种因素与噪声关系最为理想的场所。此外,在半消音室内,还可以开展声学试验研究。
高速轮胎-路面试验平台HTP2由动力系统、转臂、垂直环壁路面测试系统、水平环道路面测试系统组成。环壁系统可以分析在高速运行轮胎作用下,不同路面所产生的噪声特性,并测试分析不同水膜厚度对路面抗滑性的影响;更换端头立轴、安装竖直轮胎后,环道系统可以模拟温度、轮胎荷载、水耦合作用对路面表面材料的综合作用,由此测试分析路面噪声、抗滑性的演变规律。动力系统驱动转臂旋转,转臂带动汽车轮胎在垂直环壁路面或在水平环道路面上运行,真实再现轮胎在路面上行走的状态,其中,在垂直环壁路面上轮胎行走速度最高可达100km/h。在汽车轮胎运行过程中,所有的测试监控都在与半消音室隔离的控制室内进行,而控制室配有专门研发的HTP2运行操作控制系统。
“黄金屋”内的HTP2试验平台是道路表面功能实验室中最为突出的自主研发装备,拥有完全独立自主知识产权、多项发明专利,目前在国际上独一无二,是室内研究道路抗滑、降噪、耐久等性能最为理想的平台,在行业内领先国际水平至少5年以上。利用“黄金屋”可开展以下研究:
随着实验室设备与功能的不断改进和完善,“黄金屋”正在成为我国道路安全、交通环保研究的重要平台,也正在为长安大学交通运输学科在道路抗滑、降噪、耐久领域的试验研究提供国际一流的试验平台,争创国际一流的研究成果!
注:文章部分素材来自长安大学官微
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