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基于振动试验的道路舒适性评价

摘要：利用轮胎振动衰减试验分别对两种路面试件进行了阻尼比和损耗因子

的测定，通过试验结果表明：阻尼比和损耗因子较大的路面结构可以明显表现出

道路对于轮胎振动的吸收效果，从而改善了汽车的行驶的舒适性。

关键词：振动；废橡胶；阻尼比；损耗因子

BaseontheAmenityAppraiseofVibrationTest

LiYong1Baojianye2

(1.CollegeofCivilEngineering,InnerMongoliaUniversityof

Technology,Hohhot,010051；2.HighwayConservancyofUlanchabuCity,

Jining,012000)

Abstract：Usingoftirevibrationattenuationtestdeterminesdampingratioand

dissipationratioontwokindsofpavement.Thetestresultshowsthatthedamping

ratioandgreaterdissipationratioofpavementstructurecanbeclearlyshowntheroad

forthetirevibrationabsorption,therebytoimprovethecar’sdrivingcomfort.

keywords:Vibration;Scraprubber;Dampingratio;Dissipationratio

1引言

随着公路建设的发展，车流量增加，交通噪声日趋严重，尤其对行车舒适性

造成很大影响，因此降低路面噪声已经刻不容缓。相关研究发现噪声的主要来源

于轮胎与路面的相互振动。为此本文从道路对振动的吸收入能力入手来评价道路

舒适性。

为了增加试验对比性，沥青混合料中添加了废橡胶。众所周知废橡胶粉是一

种内损耗、内摩擦大的材料,当材料受到轮胎振动激励时，可使相当部分的轮胎

振动能量被损耗而变成热能散掉，从而减弱了轮胎和车体的振动，对轮胎的振动

具有较大的衰减作用。其中的废橡胶以损耗因子1/Q值和阻尼比D值作为衡量

阻尼的特征值,表示当材料受到机械振动激励时,耗损能量和机械振动能量比值的

大小。1/Q值和D值越大,阻尼性能越好[1]-[6]。

2轮胎振动衰减

2.1试验方法

本实验采用轮胎分别在普通AC沥青混合料试块、AC沥青混合料试块以及

水泥路面试块上进行轮胎衰减振动测试。试件尺寸为300mm×300mm×50mm，

轮胎气压为250kPa。试验开始时先使试验轮胎离开试块约3cm，然后使其自由

垂直下落，通过固定在轮胎表面各测点的加速度传感器拾取其振动衰减过程的

速度信号（如图1所示）。

图1轮胎振动衰减试验装置

Fig1tirevibrationattenuationtester

2.2数据采集与整理（如图2所示）

图2轮胎振动衰减曲线

Fig2tirevibrationattenuationcurve

通过对以上曲线进行后期的分析和处理，得到如下数据。

表1振动试验数据

2.3试验结果分析

通过对上表分析可以发现，废橡胶沥青混合料试件系统的阻尼比D值和损

耗因子1/Q值明显大于轮胎/普通沥青混合料试件和水泥路面试件的阻尼比D值

和损耗因子1/Q值,换句话说，在同样的汽车的振动作用下参有废橡胶的沥青混

合料可以很大程度上吸收振动能量。因此，使用废橡胶的铺筑沥青路面可明显地

降低轮胎的振动,从而减少车辆的振动辐射噪声,达到减小车辆行驶噪声的目的，

提高行驶舒适性。

2.4试验结果验证

为了验证轮胎衰减试验结果，本文通过国家标准试验测量了实体路面的噪

声等级。试验采用AWA6270型声级仪，测点布置要求测试话筒位于20m跑道中

心一侧，距距离最近车道中心线7.5m，距离地面高1.2m，用三脚架固定，话筒

平行于路面，其轴线垂直于车辆行驶方向。测量时车辆使用常用档位，油门保持

稳定，分别以不同的车速通过测试区