學(xué)科專業(yè)：載運工具運用工程
授予學(xué)位：博士
學(xué)位授予單位：xx理工大學(xué)
學(xué)位年度： 2009年
路面抗滑性能不足是引發(fā)交通事故的主要因素之一，瀝青路面的抗滑性能豐要受路面表面形貌和路面污染物等介質(zhì)的影響，因此研究路面形貌和污染物對瀝青路面抗滑性能的影響具有重要的意義。
在分析輪胎與路面的接觸特點、輪胎與路面摩擦力產(chǎn)生的機(jī)理的基礎(chǔ)上，運用汽車輪胎學(xué)、黏彈性理論、橡膠摩擦原理、流體動力潤滑理論等理論首次系統(tǒng)分析了瀝青路面宏觀構(gòu)造、微觀構(gòu)造對干燥、潤濕、積水瀝青路面抗滑性能的影響。理論分析結(jié)果表明，瀝青路面形貌對干燥、潤濕及積水瀝青路面的抗滑性能均存在影響。宏觀構(gòu)造高度增加、間距減小、尖銳程度增大有利于增滏于燥路面抗滑性能；宏觀構(gòu)造尖銳程度增大有助于提升潤濕路面抗滑性能；
宏觀構(gòu)造高度增大、間距增加有利于提高積水路面抗滑性能和提升發(fā)生完全動力滑水的臨界速度。微觀構(gòu)造高度增加、問距減小有利于提升干燥、潤濕瀝青路面抗滑性能。
進(jìn)行表面形貌與污染物對瀝青路面抗滑性能影響的試驗研究，需要對瀝青路面表面形貌和抗滑性能進(jìn)行檢測。根據(jù)激光三角測距原理研制了基于激光測距儀的瀝青路面宏觀紋理檢測試驗臺，并利用該試驗臺對瀝青路面試樣的宏觀構(gòu)造形貌進(jìn)行了測量；利用觸針式輪廓儀測量了瀝青路面試樣的微觀構(gòu)造形貌。
為了對瀝青路面形貌特征進(jìn)行描述，首次建立了瀝青路面形貌特征表述的較完整特征參數(shù)體系。利用改進(jìn)的擺式摩擦系數(shù)儀對瀝青路面的抗滑性能進(jìn)行了檢測；通過對MMW-1萬能磨損試驗機(jī)的改造，開發(fā)了基于MMW-1萬能磨損試驗機(jī)的瀝青路面抗滑性能室內(nèi)檢測新方法，運用該方法測量了瀝青路面抗滑性能隨速度和載荷變化的曲線。
根據(jù)干燥、潤濕瀝青路面滑動摩擦系數(shù)隨速度和載荷變化的曲線，干燥、潤濕瀝青路面的抗滑性能均隨滑動速度的增加而降低，隨載荷的增加而增強(qiáng)。
以試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析了瀝青路表面形貌各特征參數(shù)與瀝青路面抗滑性能、抗滑性能隨速度與載荷變化速率相關(guān)性。分析結(jié)果表明，瀝青面表面形貌對抗滑性能、抗滑性能隨速度與載荷變化的速率均有一定影響。宏觀構(gòu)造高度較大、形狀比較尖銳時干摩擦系數(shù)隨速度變化的速率較小；宏觀構(gòu)造形狀比較尖銳時濕摩擦系數(shù)隨速度變化的速率較��；微觀間距較小時，干摩擦系數(shù)隨速度變化的速率較小。宏觀構(gòu)造高度較大、形狀比較尖銳時，干摩擦系數(shù)隨載荷增大的速率較快，宏觀構(gòu)造對濕摩擦系數(shù)隨載荷變化的速率影響不明顯。微觀構(gòu)造對干、濕摩擦系數(shù)隨載荷變化的速率影響均不明顯。
在分析實際路面污染物來源的基礎(chǔ)上，選取粗砂、沙子、泥粉、潤滑油及水作為典型的污染物，首次通過試驗研究了污染物對常見瀝青路面抗滑性能的影響，并對各種污染物對瀝青路面抗滑性能影響的持久性進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明，路面污染物的存在會導(dǎo)致瀝青路面的抗滑性能下降7％．50％，路面污染物分布越密集對瀝青路面抗滑性能的負(fù)面影響越大。潤滑油、顆粒較小的污染物(如沙子、泥粉)能對瀝青路面的抗滑性能產(chǎn)生持久影響。顆粒較大的污染物(如粗砂)分布比較密集時也會對瀝青路面的抗滑性能產(chǎn)生持久影響。
本文研究為發(fā)展基于表面形貌特征參數(shù)的瀝青路面抗滑性能評估模型奠定了基礎(chǔ)，對高抗滑性能瀝青路面的設(shè)計、選材、施工具有借鑒意義，為瀝青路面養(yǎng)護(hù)和安全行車提供了指導(dǎo)性意見。
