[发明专利]基于空隙形态参数测试的沥青路面吸声系数预估方法

摘要

本发明公开了一种基于空隙形态参数测试的沥青路面吸声系数预估方法，可获得全频率范围内多空隙沥青路面的吸声系数，克服了现有吸声系数测试方法的不足，在无吸声系数测试设备时使用，可用于多空隙沥青路面空隙结构降噪优化设计，该方法为：第一步：旋转成型沥青混合料试件，测试试件的空隙率□；第二步：将沥青混合料试件切割成多个圆柱体；拍照获取每个圆柱体一个横截面图，确定空隙长度d；用图像处理方法，获得试件中空隙平均等效半径R；第三步：将上述测得的三个空隙形态参数代入公式，可获得全频率范围内的沥青混合料试件吸声系数α。

主权项

1.一种基于空隙形态参数测试的沥青路面吸声系数预估方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）沥青混合料试件空隙率的测定用旋转成型机，成型多空隙沥青混合料试件，测定试件的毛体积相对密度γ_f和计算理论最大相对密度γ_t；根据公式□=(1-γ_f/γ_t)*100计算沥青混合料试件的空隙率□；（2）沥青混合料试件空隙长度和半径的测定a、用砂纸打磨试件的一个端面，至集料与沥青胶浆的颜色具有较大的对比度止；b、在试件高度方向上每隔一段距离切割试件，获得多个圆柱体；c、用数码相机拍照，获得每个圆柱体的横截面的图；d、根据相邻横截面图中空隙的空间特征，确定空隙长度d；e、采用数字图像处理软件，获得空隙长度范围内每个横截面上空隙等效半径R'，取平均获得空隙长度范围内空隙平均等效半径R；（3）沥青混合料试件的吸声系数的预估将测得的空隙形态参数：空隙率□、空隙半径R和空隙长度d代入下面公式（1），可预估全频率范围内多空隙沥青混合料试件的吸声系数α；α=1-|-jZccotkd-φZ0-jZccotkd+φZ0|2Zc=K(ω)ρ(ω),k=ωρ(ω)/K(ω)φ,Z0=ρ0c0ρ(ω)=ρ0[1+132+(aR)22-j8(aR)21+(aR)232]K(ω)=γP0γ-(γ-1)(1-Nuj(Ra)2Pr+Nu)---(1)]]>式中：Z₀、Z_c分别为空气和材料的特性阻抗；k为材料内部中波数；d为空隙长度；□为材料空隙率；K、ρ分别为复数有效体积模量和复数有效密度；ρ₀为空气密度（kg/m³）；ω=2πf，f为频率（1/s），η为空气粘滞系数（kg/ms）；R为空隙半径（mm）；γ为气体比热容比；P₀为空气静态压强（Pa）；N_u为努赛尔数；P_r为空气普朗特数。