[發明專利]一種基于無約束共振法的瀝青混合料阻尼比獲取裝置與方法

在審

• 申請號: 201811209396.5
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109115885A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 胡昌斌;蔣振梁;王亞瓊
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01N29/11
• 分類號: G01N29/11
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;吳志龍

本發明提供一種基于無約束共振法的瀝青混合料阻尼比獲取裝置與方法，包括保溫箱及置于保溫箱內的試件承載平臺，所述保溫箱內具有與試件表面粘附的加速度傳感器，所述保溫箱內還具有置于試件上方的力錘，所述保溫箱側部留有以供力錘伸入的開口，本發明通過力錘施加脈沖激勵，激發試件的共振現象，利用無約束共振法是基于自由衰減法實現對瀝青混合料阻尼比獲取，整個結構測量缺乏精確、快速、簡便。

技術領域

本發明涉及一種基于無約束共振法的瀝青混合料阻尼比獲取裝置與方法。

背景技術

傳統瀝青混合料阻尼比獲取多基于重復加載實驗和動態力學分析方法，實驗的儀器設備昂貴、操作繁雜、成本較高，且對實驗人員的經驗性要求較高，不過這仍是目前測試瀝青混合料動態性能最常用實驗方法。此外，有別于物體的質量和剛度，瀝青混合料阻尼大小的測量缺乏精確、快速、方便的測量手段，這將不利于瀝青混合料阻尼性能的評價和路面結構的分析與設計。因此，需要一套行之有效、易于操作的瀝青混合料阻尼比測量裝置與方法。

發明內容

本發明對上述問題進行了改進，即本發明要解決的技術問題是現有的。

本發明的具體實施方案是：一種基于無約束共振法的瀝青混合料阻尼比獲取裝置，包括保溫箱及置于保溫箱內的試件承載平臺，所述保溫箱內具有與試件表面粘附的加速度傳感器，所述保溫箱內還具有置于試件上方的力錘，所述保溫箱側部留有以供力錘伸入的開口。

進一步的，所述保溫箱包括不銹鋼殼體所述不銹鋼殼體內表面具有高密度聚乙烯層，所述不銹鋼殼體與高密度聚乙烯層之間具有聚氨酯硬泡保溫層，所述不銹鋼殼體、高密度聚乙烯層及聚氨酯硬泡保溫層之間通過粘貼連接。

進一步的，所述試件承載平臺材料為聚氨酯軟泡。

進一步的，所述保溫箱為長為400mm，寬為300mm，高為300mm。

進一步的，所述加速度傳感器，其型號為352B10，所述信號調節器，其型號為485B36，所述筆記本自帶聲卡最高采樣頻率為96kHz。

本發明還包括一種基于無約束共振法的瀝青混合料阻尼比獲取方法，包括利用如上所述的一種基于無約束共振法的瀝青混合料阻尼比獲取裝置，具體包括以下步驟：

步驟S1：試件制備，試件制備可分為室內實驗室制備試件或者現場取芯試件；室內實驗試件步驟為：采用旋轉壓實儀制備圓柱體試件，然后用取芯機取出芯樣，每組試件準備三個；現場取芯試件步驟為：通過取芯機在所需測點的瀝青路面鉆取芯樣；上述取芯時必須需要切割機切去兩端不平整的部分；

步驟S2：試件控溫：將試件放入保溫箱，試件下面放置試件承載平臺，試件承載平臺材料為聚氨酯軟泡，為保證試件內部達到目標溫度，控溫時間至少兩個半小時；

步驟S3：儀器準備：先將加速度傳感器粘在試件邊緣，將線引出來，然后傳感器連接信號放大器，接著信號放大器的輸出端用導線連接到筆記本電腦麥克風接口；

步驟S4：信號采集：通過保溫箱預留的可開合窗口用力錘敲擊試件，使試件產生相應振型，加速度傳感器收集信號傳到信號調節器，利用信號調節器采集信號及轉化為數字信號，通過聲卡存儲到筆記本進行后期的處理，試件振動得到自由衰減振動信號，因為時域參數相同的信號其頻率組成和相位信息都不一樣，首先對自由衰減振動信號進行區分，利用快速傅里葉變換將信號的時域譜轉換成頻域譜，通過頻域譜最大峰值找到最大峰值對應的頻率即為試件的衰減頻率；

步驟S5：采用半功率帶寬法計算阻尼比。

進一步的，現場取芯試件時圓柱體試件為Φ150mm×170mm，取芯機取出Φ100mm的芯樣，所述試件承載平臺尺寸為400mm*300mm*50mm，所述力錘重量為5.0g。