隨車壓實(shí)度實(shí)時檢測儀系統(tǒng)研究與算法設(shè)計(jì).pdf

1、壓路機(jī)振動壓實(shí)作業(yè)是現(xiàn)代公路建設(shè)施工過程中一個重要的組成部分,路基和路面的壓實(shí)質(zhì)量直接決定了公路的使用壽命和行車安全。壓實(shí)度是一種表征材料被壓實(shí)程度的物理量.。因此,準(zhǔn)確快捷的壓實(shí)度檢測是保證壓實(shí)作業(yè)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來,陸續(xù)出現(xiàn)了利用壓路機(jī)振動輪與筑路材料的動力學(xué)特性進(jìn)行材料壓實(shí)度檢測的研究并開發(fā)了相關(guān)產(chǎn)品。本文在借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,針對課題組現(xiàn)有的壓實(shí)度檢測儀存在的不足,采用了一種基于頻域分析的新算法,提高了壓實(shí)度檢測

2、的穩(wěn)定性和適應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的升級改進(jìn)。
　　論文分析了在二自由度“振動壓路機(jī)振動特性-路基路面壓實(shí)度”關(guān)系模型中,振動輪加速度信號高頻諧波分量與材料剛度之間存在的數(shù)學(xué)關(guān)系,重點(diǎn)在頻率域內(nèi)對其進(jìn)行了研究,以此作為壓實(shí)度頻域算法的理論基礎(chǔ);介紹了隨車壓實(shí)度檢測儀的基本工作原理和硬件結(jié)構(gòu)配置方法;重點(diǎn)分析了在CPU模塊中根據(jù)加速度信號和速度信號進(jìn)行壓路機(jī)工作狀態(tài)判定、相對壓實(shí)度計(jì)算、絕對壓實(shí)度計(jì)算、單點(diǎn)壓實(shí)度位移確定等關(guān)鍵算法,并使用

3、Matlab軟件對信號處理的重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證;論述了包括主程序、采集卡驅(qū)動程序、算法程序等主要部分的軟件實(shí)現(xiàn)方法和效果;敘述了該系統(tǒng)在內(nèi)蒙古地區(qū)一處公路建設(shè)工地的路基壓實(shí)作業(yè)現(xiàn)場與其他幾種檢測方法一同進(jìn)行現(xiàn)場測試的過程,通過對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比得出測試結(jié)論,以驗(yàn)證頻域分析算法的實(shí)用性和優(yōu)越性。
　　通過理論分析和實(shí)踐測試證明,本文研究的以隨車壓實(shí)度實(shí)時檢測儀為載體的頻域分析算法實(shí)現(xiàn)了在振動壓實(shí)作業(yè)進(jìn)行同時對材料壓實(shí)度準(zhǔn)確、