[发明专利]一种动态胎与路接地应力测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种动态胎与路接地应力测量装置及方法，属于道路应力测试领域。所述动态胎与路接地应力测量装置包括：第一压电传感器上设置有若干行第一导体；第二压电传感器上设置有若干列第二导体，第二压电传感器与第一压电传感器连接，若干行第一导体与若干列第二导体交叉接触；电荷放大器第一端与第二压电传感器及所述第一压电传感器连接；A/D转换器第一端与电荷放大器的第二端连接；信号采集仪第一端与A/D转换器的第二端连接；数据处理单元与信号采集仪的第二端连接。本发明动态胎与路接地应力测量装置及方法不仅能够测量动态静态轮胎接地应力，还能够测量胎路接地应力分布，准确度高，测量数据更精确。

技术领域

本发明涉及道路应力测试领域，特别涉及一种动态胎与路接地应力测量装置及方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，交通运输业突出表现为交通量大汽车载重增加，车速加快等特点。道路交通运输量越来越大，轮胎的结构不断更新发展，使得人们对路面的经济性、安全性、耐久性提出更高的要求。同时轮胎路面接触力影响车辆行驶的各种驾驶行为，所以对轮胎路面接触应力的测量提出更迫切的要求。目前沥青路面设计载荷采用的是双圆垂直均匀分布的静态载荷与实际运行状况有很大的差别，使对胎-路受力的实际分布测试需求更加紧迫。

现有的实测轮胎路面接触力的方法有理论分析法和实测法两种，理论分析法包括弹性力学法，有限元法等虽然取得一定得预测结果，但是需要结合实际结果进行分析与校正。

传统的轮胎接地压力测量方法主要有：压力板法、压力传感器法、压力敏感膜法、光吸收法。这四种方法中压力传感器法是目前准确度最高且能够动态测量轮胎接地压力的方法，动态测量比静态测量轮胎路面接触压力分布更有参考价值，但是动态测量有很多局限性如测量数据获取困难，轮胎转轴固定不动，车速不能太快等等，严重影响了测量结果的准确性及真实性。

发明内容

本发明提供一种动态胎与路接地应力测量装置及方法，解决了或部分解决了现有技术中轮胎路面接地压力测量方法准确度低、无法测量行驶状态下的轮胎接地压力、无法反映轮胎与地面接触应力分布情况的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种动态胎与路接地应力测量装置包括：第一压电传感器，上设置有若干行第一导体；第二压电传感器，上设置有若干列第二导体，所述第二压电传感器与所述第一压电传感器连接，若干行所述第一导体与若干列所述第二导体交叉接触，所述若干行所述第一导体与若干列所述第二导体形成若干交叉点，若干所述交叉点形成若干传感点，若干所述传感点形成传感点阵列，若干所述传感点中的每一个传感点组成一个测量单元；电荷放大器，第一端与所述第二压电传感器及所述第一压电传感器连接；A/D转换器，第一端与所述电荷放大器的第二端连接；信号采集仪，第一端与所述A/D转换器的第二端连接；数据处理单元，与所述信号采集仪的第二端连接。

进一步地，所述第二压电传感器及所述第一压电传感器为PZT压电薄膜传感器；所述PZT压电薄膜传感器的厚度为0.1-1mm。

进一步地，所述传感点阵列为网格状。

进一步地，若干行所述第一导体与若干列所述第二导体的外表面上设置有压敏半导体材料涂层。

进一步地，若干行所述第一导体等间距布置在所述第一压电传感器上；若干列所述第二导体等间距布置在所述第二压电传感器上。