[发明专利]一种橡胶压头冲击试验仪及级配碎石变形试验方法

权利要求书

1.一种使用橡胶压头冲击试验仪的级配碎石变形试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.称取级配碎石混合料，拌匀后装入试模；

b.碾压装有级配碎石混合料的试模，制得级配碎石试件(6)；

c.将级配碎石试件(6)在室温下静置3h～5h以后，通过橡胶压头冲击试验仪反复冲击；

所述的橡胶压头冲击试验仪包括固定在减振台(4)上的发动机(1)，所述的发动机(1)经传动杆(7)带动橡胶压头(5)对级配碎石试件(6)施加冲击力；所述的发动机(1)上连接有用于调节传动杆(7)实现波形控制的伺服阀(2)，波形包括正弦波、Haversine波，伺服阀(2)再通过传动杆(7)连接橡胶压头(5)，所述的传动杆(7)上设置有用于调节传动杆(7)自身长度的升降阀(3)；橡胶压头(5)以一定频率和波形反复冲击试件，继而模拟车辆实际行驶过程中橡胶轮胎对级配碎石基层的冲击过程；橡胶压头(5)对级配碎石试件(6)所施加冲击力的大小控制在0.7MPa；

d.根据冲击结果，采用Wolff和Visser永久变形预估模型表示级配碎石变形曲线所满足的定量关系，再通过最小二乘法对模型进行优化，使试验误差降低到最小，完成数据的分析；

步骤d具体包括以下步骤：

d.1)采用Wolff和Visser永久变形预估模型表示级配碎石变形曲线所满足的定量关系为：

y＝(ci+a)·(1-e^-0.5i)

y为级配碎石所产生的变形量；i为变形记录次数；a、c为表示级配碎石变形特性的参数；

d.2)通过试验测得一系列数据对：(i＝1,y＝y1)、(i＝2,y＝y2)、(i＝3,y＝y3)、……、(i＝n,y＝yn)；

d.3)计算变形量y存在误差σ：

σ₁＝y₁-(c·1+a)·(1-e^-0.5×1)

σ₂＝y₂-(c·2+a)·(1-e^-0.5×2)

σ₃＝y₃-(c·3+a)·(1-e^-0.5×3)

……

σ_n＝y_n-(c·n+a)·(1-e^-0.5×n)；

d.4)根据最小二乘原理，利用偏微分方程组求的最小值以及相应的最佳参数a_best、c_best，使达到最小值：

整理得：

解之得：

式中：

将最佳参数a_best、c_best代入Wolff和Visser永久变形预估模型，即得到基于最小二乘法的最优永久变形预估模型y＝(c_best·i+a_best)·(1-e^-0.5i)，使试验误差的影响降低到最小。

2.根据权利要求1所述级配碎石变形试验方法，其特征在于，步骤a所述的试模长度为300mm、宽度为300mm、高度为l00mm，级配碎石混合料的称取量为：

级配碎石试件体积×级配碎石最佳干密度×1.03。

3.根据权利要求1所述级配碎石变形试验方法，其特征在于：步骤b采用轮碾成型机碾压装有级配碎石混合料的试模并制得级配碎石试件(6)。