路面材料加速加載自動實驗車的研究.pdf

1、路面材料加速加載實驗是解決目前道路工程中如路面材料損傷機(jī)理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等瓶頸問題的可靠手段。但是無論是我國自行研制的還是從國外引進(jìn)的加速加載設(shè)備都存在著難以模擬實際環(huán)境和多場耦合特性等問題。為了解決道路工程領(lǐng)域的一系列實際問題，我國將建設(shè)一套能夠?qū)崿F(xiàn)模擬實際環(huán)境和多場耦合特性的路面材料加速加載實驗裝置，路面材料加速加載自動實驗車就是其中的關(guān)鍵設(shè)備之一。
　　本課題針對路面材料和結(jié)構(gòu)足尺實驗的需要，開展路面材料加速加載自動實驗車的

2、設(shè)計研究。根據(jù)項目總體技術(shù)指標(biāo)確定了自動實驗車的系統(tǒng)功能和系統(tǒng)構(gòu)成。對自動實驗車各個子系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計。研究自動實驗車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向的力學(xué)模型，確定了實驗道墻體設(shè)計承載力值，并對彎道開門處轉(zhuǎn)彎輔助支撐導(dǎo)軌進(jìn)行了設(shè)計。
　　為了保證實驗車結(jié)構(gòu)的可靠性，采用有限元軟件 ANSYS，分析了自動實驗車關(guān)鍵的承載車架彎曲工況和轉(zhuǎn)彎工況下的變形和振動模態(tài)，計算出了實驗車車架的強(qiáng)度和剛度，得到了實驗車車架的前二十階振型。利用ADAMS驗證了

3、設(shè)計理論計算中墻體受力值的正確性。
　　設(shè)計了自動實驗車控制系統(tǒng)的控制單元，包括 PLC控制模塊、交流伺服控制模塊、視覺圖像處理模塊和無線通訊模塊。針對實驗車自動駕駛控制的關(guān)鍵部分循跡導(dǎo)航進(jìn)行了初步實驗研究，得到循跡導(dǎo)航路面標(biāo)識線邊緣提取后邊緣圖像，設(shè)計了實驗車車體導(dǎo)航參數(shù)提取的算法并利用實驗進(jìn)行驗證了算法的可靠性。
　　通過對自動實驗車結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的研究，確定了實驗車的主體結(jié)構(gòu)，建立了實驗車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向力學(xué)模型，確定了實驗車