RU2250445C1 - Способ оценки состояния дорожных конструкций при эксплуатационном вибрационном воздействии транспортных средств - Google Patents
Способ оценки состояния дорожных конструкций при эксплуатационном вибрационном воздействии транспортных средств Download PDFInfo
- Publication number
- RU2250445C1 RU2250445C1 RU2004113230/28A RU2004113230A RU2250445C1 RU 2250445 C1 RU2250445 C1 RU 2250445C1 RU 2004113230/28 A RU2004113230/28 A RU 2004113230/28A RU 2004113230 A RU2004113230 A RU 2004113230A RU 2250445 C1 RU2250445 C1 RU 2250445C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- road
- road structure
- amplitude
- recorded
- vehicles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства и эксплуатации автомобильных дорог, а именно к методам и средствам диагностики состояния дорожных конструкций. Способ заключается в том, что на эксплуатируемой автомобильной дороге регистрируют характеристики деформирования дорожной конструкции при проезде транспортных средств. При этом характеристики деформирования регистрируют с помощью вибродатчиков, установленных на поверхности различных элементов дорожной конструкции: дорожном покрытии, земляном полотне, грунтово-геологическом массиве с ориентацией по трем направлениям: вертикальному, поперечному к оси дороги, продольному. Характеристики сохраняют в компьютере в виде оцифрованной амплитудно-временной характеристики ускорения и обрабатывают с использованием преобразования Фурье для получения амплитудно-частотных характеристик. Технический результат - усовершенствование способа оценки состояния дорожных конструкций, позволяющее учитывать эксплуатационное вибрационное воздействие транспортных средств и исследовать состояние элементов дорожной конструкции. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства и эксплуатации автомобильных дорог, а именно к методам и средствам диагностики состояния дорожных конструкций.
Известен способ визуальной оценки состояния дорожной конструкции, при котором фиксируются все дефекты поверхности проезжей части и земляного полотна автомобильной дороги (ОДН 218.0.006-2002. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог, М., 2002. С.139).
Известен способ оценки состояния дорожной конструкции инструментальными измерениями и испытаниями, в ходе которых определяются показатели эксплуатационного состояния дороги: прочность дорожной конструкции, продольная и поперечная ровность проезжей части (Эксплуатация автомобильных дорог и организация дорожного движения. М.: Транспорт, 1990. - 304 с.).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ оценки состояния дорожных конструкций по величине упругого деформирования (упругого прогиба) под движущимся колесом с использованием установки RDW, представляющей собой 14-метровый полуприцеп с измерительным оборудованием. Установка определяет параметры чаши прогиба путем сравнения профиля поверхности дороги до и во время нагружения задним колесом полуприцепа (Современные автоматизированные технические средства диагностики автомобильных дорог. - М., 2002. - 80 с.).
Однако, способ имеет следующие недостатки.
Ряд факторов влияет на достоверность результатов о состоянии дорожной конструкции, полученных рассматриваемым способом, среди которых следует отметить эксплуатационное состояние самого прицепа (состояние рессор, давление в шинах и т.д.), изменение нагрузки на колесо и геометрии контактной зоны вследствие колебаний прицепа при движении по покрытию с неровностями.
Способ не позволяет оценить состояние отдельных элементов дорожной конструкции (слои дорожной одежды, земляное полотно, грунтово-геологический массив), так как в ходе испытаний замеряются деформации всей дорожной конструкции в целом. При этом регистрируются только вертикальные деформации, в то время как при движении транспортных средств в дорожной конструкции возникают деформации в поперечном (к оси дороги) направлении и в продольном направлении, особенно при разгоне и торможении автомобиля.
Большое влияние на работу дорожных конструкций оказывает динамический характер воздействия движущихся транспортных средств, обусловленный неровностями дорожного покрытия и вибрацией автомобиля (собственные частоты колебаний двигателя автомобиля, кузова и колес). Фиксирование только перемещений поверхности дорожного покрытия при проезде автомобиля не позволяет в полной мере оценить реакцию (отклик) дорожной конструкции и ее элементов на реальное вибрационное воздействие транспортных средств.
Задачей изобретения является усовершенствование способа оценки состояния дорожных конструкций, позволяющее учитывать эксплуатационное вибрационное воздействие транспортных средств и исследовать состояние элементов дорожной конструкции.
Предлагаемый для достижения технический результат: обеспечить возможность оценки состояния дорожных конструкций на эксплуатируемых автомобильных дорогах при вибрационном (динамическом) воздействии транспортных средств, движущихся в транспортном потоке.
Сущность изобретения заключается в том, что способ оценки состояния дорожных конструкций при эксплуатационном вибрационном воздействии транспортных средств, при котором на эксплуатируемой автомобильной дороге регистрируют характеристики деформирования дорожной конструкции при проезде транспортных средств; при этом характеристики деформирования регистрируют с помощью вибродатчиков, установленных на поверхности различных элементов дорожной конструкции: дорожном покрытии, земляном полотне, грунтово-геологическом массиве с ориентацией по трем направлениям: вертикальному, поперечному к оси дороги, продольному; характеристики сохраняют в компьютере в виде оцифрованной амплитудно-временной характеристики ускорения и обрабатывают с использованием преобразования Фурье для получения амплитудно-частотных характеристик.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на
фиг.1 - схема расстановки датчиков при оценке состояния дорожной конструкции;
фиг.2 - амплитудно-временная характеристика ускорения, регистрируемая в ходе замеров при прохождении транспортного потока;
фиг.3 - амплитудно-частотная характеристика ускорения, полученная при обработке исходной информации с использованием преобразования Фурье.
Для проведения замеров используется виброизмерительный комплекс, включающий виброизмерительный прибор (1) со встроенным АЦП типа Е-440, низкочастотные вибродатчики - пьезоакселерометры (2), портативный компьютер типа ноутбук, программное обеспечение визуализации и анализа результатов измерений (3).
Специализированное программное обеспечение для обработки результатов измерений 3 позволяет получать амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) ускорения, а также амплитудно-временные и амплитудно-частотные характеристики скорости и перемещения в точке установки вибродатчика.
Разработаны схемы расстановки датчиков. В ходе оценки состояния дорожной конструкции выполняются замеры виброизмерительным комплексом 1 характеристик деформирования дорожной конструкции при проезде транспортных средств. После обработки полученных результатов замеров о состоянии дорожной конструкции и ее элементов судят по следующим критериям:
1) соотношение амплитудных характеристик (ускорения, скорости, перемещения) различных элементов дорожной конструкции по трем направлениям;
2) анализ частотных характеристик (АЧХ) и добротности резонансных эффектов.
Оценку состояния дорожной конструкции выполняют в следующем порядке:
- согласно представленной на фиг.1 схеме расстановки датчиков на поверхности дорожного покрытия (на линии кромки проезжей части), на откосе земляного полотна, на геологогрунтовом массиве (возле подошвы насыпи) устанавливают вибродатчики 2;
- для обеспечения согласования вибродатчиков 2 с элементами дорожной конструкции (под согласованием понимается равенство амплитудных характеристик площадки установки датчика с самим датчиком в требуемом диапазоне частот) используются согласующие устройства; трехкомпонентные согласующие устройства позволяют регистририровать колебания по трем взаимоперпендикулярным направлениям;
- после установки в указанных точках датчики 2 подключаются к виброизмерительному прибору 1, который, в свою очередь, соединен с компьютером 3;
- включается запуск режима регистрации сигнала; регистрация сигнала осуществляется в течение заданного интервала времени (1 мин, 10 мин, 30 мин) при прохождении транспортного потока.
- Выполняется обработка исходной информации на ПЭВМ методами гармонического, статистического и корреляционного анализа, а также сопоставление амплитудных и частотных характеристик отклика различных элементов дорожной конструкции по соответствующим направлениям.
Анализ результатов проводится по вышеприведенным критериям.
1) Увеличение амплитуд колебаний на откосе и грунтовом массиве в поперечном направлении по сравнению с вертикальной составляющей при проезде транспортных средств свидетельствуют о недостаточной устойчивости грунта земляного полотна и его деформировании. Увеличение амплитуд колебаний в продольном направлении, регистрируемых на поверхности дорожного покрытия, указывает на значительные касательные напряжения в слоях покрытия и возможность сдвиговых деформаций.
2) Амплитудно-частотные характеристики позволяют выявить группы частот, на которых наблюдается значительный рост колебаний. Появление выраженных резонансных пиков указывает на снижение устойчивости слоев дорожной конструкции (покрытия, основания) к вибрационному воздействию транспортных средств.
Claims (1)
- Способ оценки состояния дорожных конструкций при эксплуатационном вибрационном воздействии транспортных средств, при котором на эксплуатируемой автомобильной дороге регистрируют характеристики деформирования дорожной конструкции при проезде транспортных средств, отличающийся тем, что характеристики деформирования регистрируют с помощью вибродатчиков, при этом датчики устанавливаются на поверхности различных элементов дорожной конструкции: дорожном покрытии, земляном полотне, грунтово-геологическом массиве с ориентацией по трем направлениям: вертикальному, поперечному к оси дороги, продольному, характеристики сохраняют в компьютере в виде оцифрованной амплитудно-временной характеристики ускорения и обрабатывают с использованием преобразования Фурье для получения амплитудно-частотных характеристик.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004113230/28A RU2250445C1 (ru) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Способ оценки состояния дорожных конструкций при эксплуатационном вибрационном воздействии транспортных средств |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004113230/28A RU2250445C1 (ru) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Способ оценки состояния дорожных конструкций при эксплуатационном вибрационном воздействии транспортных средств |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2250445C1 true RU2250445C1 (ru) | 2005-04-20 |
Family
ID=35634914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004113230/28A RU2250445C1 (ru) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Способ оценки состояния дорожных конструкций при эксплуатационном вибрационном воздействии транспортных средств |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2250445C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012015326A1 (ru) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | Speranskiy Anatoly Alekseevich | Способ реконструкции многопараметрических образов колебательных процессов механических систем |
| WO2012033425A1 (ru) | 2010-09-07 | 2012-03-15 | Speranskiy Anatoly Alekseevich | Способ реконструкции трехмерного образа физического состояния объекта мониторинга в измерительной точке |
| RU211294U1 (ru) * | 2021-11-23 | 2022-05-30 | Федеральное Автономное Учреждение "Российский Дорожный Научно-Исследовательский Институт" | Симулятор колесной нагрузки (циклос) |
-
2004
- 2004-04-28 RU RU2004113230/28A patent/RU2250445C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012015326A1 (ru) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | Speranskiy Anatoly Alekseevich | Способ реконструкции многопараметрических образов колебательных процессов механических систем |
| RU2536834C2 (ru) * | 2010-07-28 | 2014-12-27 | ЭДВАНСТ ВЕКТОР АНАЛИТИКС СиАйЭй | Способ реконструкции многопараметрических образов колебательных процессов механических систем |
| WO2012033425A1 (ru) | 2010-09-07 | 2012-03-15 | Speranskiy Anatoly Alekseevich | Способ реконструкции трехмерного образа физического состояния объекта мониторинга в измерительной точке |
| RU2542589C2 (ru) * | 2010-09-07 | 2015-02-20 | ЭДВАНСТ ВЕКТОР АНАЛИТИКС СиАйЭй | Способ реконструкции трехмерного образа физического состояния объекта мониторинга в измерительной точке |
| RU211294U1 (ru) * | 2021-11-23 | 2022-05-30 | Федеральное Автономное Учреждение "Российский Дорожный Научно-Исследовательский Институт" | Симулятор колесной нагрузки (циклос) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | Measuring bridge frequencies by a test vehicle in non-moving and moving states | |
| Zhan et al. | An indirect bridge frequency identification method using dynamic responses of high-speed railway vehicles | |
| US20140018999A1 (en) | Extended smart diagnostic cleat | |
| US11338630B2 (en) | Method and system for measuring deformation of a surface | |
| Yang et al. | Two-axle test vehicle for damage detection for railway tracks modeled as simply supported beams with elastic foundation | |
| McGetrick et al. | An indirect bridge inspection method incorporating a wavelet-based damage indicator and pattern recognition | |
| Liu et al. | Bridge frequency identification based on relative displacement of axle and contact point using tire pressure monitoring | |
| Hu et al. | Experimental analysis of sound field in the tire cavity arising from the acoustic cavity resonance | |
| Xu et al. | Generation of surface roughness profiles for inclusion in vehicle–bridge interaction analysis and test application | |
| Wambold et al. | State of the art of measurement and analysis of road roughness | |
| RU2250445C1 (ru) | Способ оценки состояния дорожных конструкций при эксплуатационном вибрационном воздействии транспортных средств | |
| CN104850678A (zh) | 基于行车走行性的公路桥梁伸缩装置走行服役性能评定方法 | |
| RU2519002C2 (ru) | Способ диагностики ровности поверхности дорожного покрытия | |
| Lan | Vertical vehicle displacement based drive-by inspection of bridge damage with parameter optimization | |
| JP3585425B2 (ja) | 列車走行を模擬した起振装置及びその起振方法 | |
| Cao et al. | Tire cavity induced structure-borne noise study with experimental verification | |
| RU2279653C1 (ru) | Способ оценки состояния дорожных конструкций спектральным анализом волновых полей при тарированном ударном воздействии | |
| Nielsen et al. | Traffic speed deflectometer measurements at the Aurora instrumented road test site | |
| Schumacher et al. | Detection of vehicles with studded tires using acoustic emission sensors mounted to highway bridges | |
| Konieczny et al. | Analysis of the possibility of using the phase angle in the Eusama method as an additional diagnostic parameter in the assessment of the technical condition of the vehicle suspension system | |
| Xiang et al. | Research on track damage identification based on the response of vehicle-rail contact point | |
| JP2000046807A (ja) | 道床噴泥状態検査装置とその方法 | |
| Sekuła | Real-time dynamic load identification | |
| Auersch et al. | Slab Track Behaviour under Train Passage and Hammer Impact--Measurements at Different Sites and Calculated Track Interaction with Continuous Soils. | |
| Lim et al. | Comparison of conventional and acoustic impact echo tests for detecting a cavity underneath a concrete slab track |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060429 |