【摘 要】
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沥青路表纹理磨光是导致抗滑性能衰减的最直接因素,合理地表征表面纹理特性以及揭示其磨光行为具有现实意义。针对沥青路表纹理的多尺度特征,推导了胎-路接触行为方程,阐明了
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沥青路表纹理磨光是导致抗滑性能衰减的最直接因素,合理地表征表面纹理特性以及揭示其磨光行为具有现实意义。针对沥青路表纹理的多尺度特征,推导了胎-路接触行为方程,阐明了路表纹理多尺度表征的意义。从统计几何特性、自仿相似特性及频谱特性系统地描述了表面纹理的随机性及结构性,分析了各纹理特征参数的物理意义。基于“自仿”及“谱”的思想,在分形的基础上,引入多重分形理论,从不同空间维度研究了1D集料表面轮廓、2D表面构造分布数字图像以及3D表面三维形貌等的多重分形特性,提出了沥青路表纹理多重分形特征的统一评价方法,并验证了评价方法的适用性及合理性。借助平板加速磨光机,模拟了石灰岩沥青混合料不同磨光转数下的磨光状态,采用三维激光扫描仪获取不同磨光状态下的表面纹理,分析了表面轮廓及三维形貌磨光演化过程。试验结果表明:表面纹理磨光作用发生在整个尺度内,宏观上表现为逐渐磨平,构造深度降低;微观尺度上,表面随磨光又会产生新的“粗糙”。作为量化指标,表面轮廓特征参数对区域磨光行为的表征,存在较大的变异性。表面三维形貌多重分形谱参数弥补了分形维数量化的不足,进一步揭示表面纹理的磨光行为,谱宽Δα量化了表面陡峭的相对程度,随磨光作用呈现较为明显的衰减,同时两端高差Δf呈现出平坦区域占优程度渐趋于稳定的变化规律。研究成果丰富了沥青路表纹理表征体系,揭示了沥青路表纹理磨光行为,为进一步研究胎-路耦合摩擦等相关问题提供了理论支撑。
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