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智能铺面研究方向简介

      目前,国际上对智能铺面的研究刚刚起步。针对新形势、新环境对智能铺面的要求,以赵鸿铎老师为主的课题组研究团队采用新理念、新方法较早的开展了智能铺面的研究工作。研究内容始终与全球范围内智能铺面研究方向同步,研究形式具有创新性,研究成果对智能铺面的实施具有指导性。在此基础上,研究团队将智能铺面定义为具有自我感知、自我调节、自我修复、信息交互、能量采集等智能行为的道路路面和机场道面。

      研究重点:具有自我信息感知、能量采集的智能铺面。

      主要研究课题:国家自然科学基金《行车荷载下沥青路面的振动表达及其与压电换能器耦合研究》;中央高校基本科研业务费专项资金《智能铺面结构专项技术研究》;已经列入国家“十二五”科技预备计划项目包括《基于信息交互的公路设施维护技术及集成示范》、《基于信息感知的机场飞行区设施安全保障技术与集成示范》。

      主要研究内容:(1)行车荷载作用下沥青路面的振动表达。通过实验、数值模拟、理论分析的方法对沥青路面结构振动特性进行了研究,得出了沥青路面结构振动频率的基本范围,并初步建立了沥青路面结构三维有限元模型和用于解析的二质量系统。在路面能量收集技术研究中有一定的参考价值,并为分析路面结构振动的方法提供了新思路。(2)沥青路面与压电换能器耦合分析。通过室内试验与有限元相结合的方式,探讨了不同型式的压电换能器的强度、刚度、发电性能以及与沥青路面的耦合特性,提出了适合于沥青路面的压电换能器结构型式。在此基础上,探讨了影响该压电换能器发电性能以及与沥青路面耦合特性的因素,并提出了压电换能器与沥青路面耦合的控制指标与标准。最终,联合交叉多门学科,形成了基于压电效应的沥青路面能量采集系统。(3)智能铺面结构专项技术研究。通过项目预研,拟达成以下目标: 明晰智能铺面结构的行为内涵、技术框架及研究方案;提出铺面状态感知与集成和铺面能量收集与利用两大智能铺面前导共性技术的可行性技术解决方案,形成实质性阶段成果; 形成在智能铺面方向承担国家级科技项目的团队、技术、条件和管理实力。(4)基于信息交互的公路、机场设施集成示范。为保证公路及机场设施的安全、耐久、通畅,需要对公路、机场的设施进行实时的监控,明晰该设施在投入使用后所处的状态,判断其运行效用、性能以及服务水平。为此,在公路界限以及机场内部埋设传感器、激光扫描仪等设备,实时对公路、机场内的信息进行监控。最终形成基于信息交互的公路、机场设施集成示范系统。

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版权所有 © 2018 同济大学凌建明教授课题组