(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211018847.3 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 东南大学 地址 210018 江苏省南京市玄武区四牌楼 2 号 (72)发明人 董侨　李亘宇　陈雪琴　赵晓康　 顾兴宇　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 朱小兵 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06N 5/00(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 适配车基行驶状态监测系统的高速弯沉盆 结果修正方法 (57)摘要 本发明公开了适配车基行驶状态监测系统 的高速弯沉盆结果修正方法步骤如下： (1)获取 测量路段的有限元模型基本参数(2)采用COMSOL 构建交通速度弯沉仪荷载作用下的路面响应模 型(3)基于 车辆行驶状态数据进行参数化扫描获 得不同行驶状态下的弯沉盆指标(4)利用数据挖 掘筛选关键影 响因素(5)基于多项回归法建立弯 沉参数修正模 型。 本发明能够 有效模拟交通速度 弯沉仪的行驶状态与环境， 表征沥青 路面弯沉盆 指标在不同行驶状态下的变化规律， 有助于量化 评估车辆 行驶行为的影 响； 同时利用本发明提出 的回归修正模 型， 能够为交通速度弯沉仪的测量 结果优化提供理论参考， 提高设备的准确性和适 用范围。 权利要求书4页 说明书10页 附图3页 CN 115358127 A 2022.11.18 CN 115358127 A 1.适配车基行驶状态监测系统的高速弯沉盆结果修正方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 获取面层材料试件进行动态模量实验， 获取沥青路面有限元模型的结构参数与材 料参数， 构建 关于黏弹性的路面模型； S2、 根据步骤S1获得的路面模型， 模拟交通速度弯沉仪的加载特征， 进行不同速度及路 面因素作用下的仿真实验， 计算相应弯沉 盆指标作为 修正路面模型的测量 值Y； S3、 根据步骤S1获得的路面模型模拟贝克曼梁的加载特征获取所需弯沉盆指标作为修 正路面模型的标准值Y0， 之后根据步骤S2获得的修正路面模型的测量值Y,进一步获得修正 路面模型的修 正系数ζ； S4、 根据步骤S2获得的修正路面模型的测量值， 利用数据挖掘中的决策树算法筛选环 境条件影响因子， 得到修 正模型的影响因子； S5、 将步骤S3获得的修正系数ζ作 为因变量， 步骤S4获得的修正模型的影响因子作为自 变量， 构建修 正系数的多 项回归模型， S6、 进行数据采集 监测， 输入步骤S5构建的模型实现高速弯沉 盆结果实时修 正。 2.根据权利要求1所述的适配车基行驶状态监测系统的高速弯沉盆结果修正方法， 其 特征在于， 步骤S1包括如下子步骤： S1.1、 采用旋转压实方法制备试件， 进行动态模量实验获取动态模量和相位角， 并转化 为储能模量与损耗模量， 如下式： ω＝2 π f 式中E*(ω)为复合模量； |E*(ω)|为动态模量； E ′(ω)为储能模量； E ″(ω)为损耗模量； 为相位角； ω为角频率； f为荷载 频率； S1.2、 根据 步骤S1.1获得的复合模量E*(ω)、 相位角 进一步获得广 义Maxwell模型各 分支对应的剪切模量Prony级数序列与松弛时间以实现面层黏弹性材料的时间依赖性， 广 义Maxwell模型中剪切模量G(t)、 松弛模量E(t)、 储存模量E ′(ω)和损耗模量E ″(ω)三者的 关系如下： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115358127 A 2其中， E∞为平 衡模量； Em为广义Max well模型各分支单元对应的弹性模 量； G∞为平 衡剪 切模量； Gm为广义Maxw ell模型各分支单元对应的剪切模量； τm为广义Maxwell模型各 分支单 元对应的松弛时间； M为广义Maxwel l模型的分支数； p0为材料泊松比； S1.3、 面层黏弹性材 料的温度依赖性如下式： 其中， aT为移位因子， 被定义为不同测试温度下的动态模量曲线与参考温度T0的偏移 值； C1， C2为回归系数， 绘制l og(aT)与T‑T0的曲线即可拟合得 出； S1.4， 弯沉 盆形态面层和基层的粘弹性阻尼比δi如下式： 其中， ωi为模态i的固有角频率； α、 β 均为比例系数， ω1、 ω2分别为模态分析第一、 第二 阶段的固有频率； S1.5、 预设结构参数： 路面模型长度、 道路两侧至边界的距离、 地基厚度， 服从圣维南原 理， 道路纵向两个断面的x方向位移被约束， 道路横向两断面y方向位移被约束， 底面全部约 束， 路面边界为完全自由边界， 各结构层之间的接触设置为完全连续， 并根据材料参数： 杨 氏模量、 泊松比、 密度、 黏弹性材 料参数、 粘性阻尼比黏弹性的路面模型。 3.根据权利要求2所述的适配车基行驶状态监测系统的高速弯沉盆结果修正方法， 其 特征在于， 步骤S2包括如下子步骤： S2.1、 采用匀变速模拟汽车的加速与制动行为如下式： v＝v0+at 车辆做匀 加速运动时， 每 个荷载步的加载时间为： 车辆做匀减速运动时， 每 个荷载步的加载时间为： 其中， a为车辆加速度， a＝0时， 车辆即为匀速状态； g为重力加速度， g＝9.8m/s2； Ti为第 i个时间步长； L 为第i个距离步长； S2.2， 采用简谐振动模型以振动的振幅、 频率及周期性来描述交通速度弯沉仪的加载 特征， 荷载Fz垂直于路面， 方向 向下： Fz＝F0+F1sin(wt) F1＝M0cw2 其中， F0为车辆静载， 采用非均布的轮胎胎迹， F1为振动荷载幅值； M0为车辆模型簧下质 量， c为几何不平整矢高， w 为振动圆频率， v为车辆运行速度， L 为几何曲线 波长；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115358127 A 3