路面摩擦系数与摩擦噪声的同步测试方法

摘要

本发明公开了一种路面摩擦系数和摩擦噪声的同步测试方法。该方法包括（1）洒水湿润待测路面表面，（2）使用摆式仪，测试路面的摩擦系数（BPN），（3）采用声级计，同步测试摆式仪橡胶片与路表纹理间的摩擦噪声（dB），（4）采用软件对所得噪声进行频谱分析。本发明同步测试路面的摩擦系数与摩擦噪声，为在保证抗滑安全性的前提下，获得较优降噪效果的路表纹理，提供了测试手段。

说明书

技术领域

本发明涉及一种路面摩擦系数与摩擦噪声的同步测试方法。

背景技术

路面的摩擦系数是影响路面安全的一项重要指标。现代交通运输要求安全、 快捷、经济、环保。在道路工程建设中，必须首先考虑其安全性能，即必须保证 路面的抗滑性能。但是，如果片面的追求路面的抗滑性能可能会带来一些负面的 影响，如路面摩阻力过大，将极大地增加燃油消耗，加快轮胎磨损，增加轮胎/ 路面噪声等。所以，应在确保安全性的前提下，选择合适的摩擦系数。

交通噪声已经成为影响最广泛的一种环境噪声，随着机动车数量急剧增加， 道路交通噪声污染日益严重，干扰了城市居民及公路沿线居民的正常生活。道路 交通噪声主要来源于发动机噪声、进排气噪声、轮胎/路面噪声和空气动力学噪 声等。当车辆速度超过50km/h左右时，轮胎/路面噪声成为噪声的主要来源。摩 擦噪声在轮胎/路面噪声中占有较大比重。

通常情况下，为了获得较大的抗滑性能，一般希望路表越粗燥越好；而为了 获得较为"安静"的路面,一般希望路表越不粗燥越好。因此，为了获得抗滑性能 与降噪性能间的平衡，提供一种同步测试路表摩擦系数与摩擦噪声的测试方法显 得尤其必要。

目前，对路面的摩擦系数有多种测试方法，如摆式仪、动态旋转式摩擦系数 测试仪、单轮式或双轮式横向力系数测试系统测定路面摩擦系数，摆式仪是投入 最小、使用最简便的测试设备。

路面噪声的测试方法有：（1）远场测试法：CPB法（控制通过法），通过在 路侧一定距离和高度处安装麦克风，测试一定速度行驶的受控车辆所发出的噪 声；SPB法（统计通过法），也是通过在路侧一定距离和高度处安装麦克风，测 试一定速度行驶的车辆所发出的噪声。与CPB法不同的是，SPB法中车辆是真实 的车流，且测试时间较长；（2）近场测试法：CPX法，通过安装在拖车式近似消 音室中的麦克风，测试轮胎/路面间的噪声；OBSI法，通过安装在轮胎前、后缘 的麦克风，测试轮胎/路面间的噪声。

上述摩擦系数测试方法只能测试路面的摩擦系数，不能测试相应的摩擦噪 声；上述噪声测试方法也不能测试路面的摩擦系数。如能将上述两种测试方法结 合起来，用来同步测量路面的摩擦系数和摩擦噪声，将给路表纹理的优化（达到 满足抗滑的前提下尽量降低噪声）提供一个良好的研究手段。

本发明将“摆式仪测定路面摩擦系数试验方法”与“声级计测试路面摩擦噪 声测试方法”，有机地结合起来，可同步测试路面的摩擦系数和摩擦噪声，为建 立路面摩擦系数与摩擦噪声关系、优化路表纹理提供测试手段。

发明内容

发明目的：为了克服现有测试方法中存在的不足，本发明提供一种同步测试 路面摩擦系数与摩擦噪声的测试方法，为选择既保证抗滑性能又尽量降噪的路面 纹理提供试验方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明公开了一种路面抗滑（摩擦系数） 和噪声（摩擦噪声）的同步测试方法。该方法运用简单的测试仪器--摆式仪和声 级计--同步测试摆式仪橡胶片与路表摩擦时的摩擦系数（BPN）和摩擦噪声（dB）， 并对噪音进行分频，以便建立路面摩擦系数与摩擦噪声关系，优化路面纹理（使 得保证抗滑性能的前提下，摩擦噪声最小）。

作为优选，所述的用于测试摩擦噪声的声级计应具备分频功能。

本发明提供的路面摩擦系数与摩擦噪声的同步测试方法，包括以下步骤：

1）使用温度计测量气温，并洒水湿润待测路面表面；

2）按照《公路路基路面现场测试规程》JTGE60-2008中“摆式仪测定路面 摩擦系数试验方法(T0964-2008)”，使用摆式仪测试沥路面的摩擦系数（BPN）。 按相关要求及时更换橡胶片。

3）在背景噪声小于50dB时，在距摩擦系数测点横向10～15cm、竖向10～15cm 处，手持声级计，同步测试摆式仪橡胶片与路面纹理间的摩擦噪声（dB）。

4）采用软件对所得噪声进行频谱分析。

数据同步：本发明要求保证摩擦系数（BPN）与摩擦噪声（dB）的数据正确 对应。测试时背景噪声不大于50dB。当摆式仪橡胶片与路面纹理产生摩擦时， 声级计中存储的噪声数据会有明显的突增现象，噪声-时间变化曲线形成尖锐波 峰，该波峰即为相应的摩擦噪声（dB）。

有益效果：

（1）本发明使用摆式仪和声级计，可同步测试摆式仪橡胶片与路表之间的 摩擦系数和摩擦噪声，并可对摩擦噪声进行频谱分析，为路表纹理的优化提供试 验手段；

（2）本发明的同步测试方法，也可测试混合料试件的摩擦系数和摩擦噪声；

（3）本发明使用的仪器--摆式仪和声级计，设备简便、投入小。

附图说明

图1是本发明所使用的仪器；

图2是本发明中摩擦系数测点2和摩擦噪声测点3位置示意图。a)测点平面 布置示意图；b)测点立面布置示意图。

图中：1待测路面；2摩擦系数测点；3摩擦噪声测点；4摆式仪。

具体示例

本示例的摩擦系数和摩擦噪声的测点位置分别为测点2和测点3（图2），其 中摩擦系数测点2与摩擦噪声测点3的横向距离为10～15cm、竖向距离为10～ 15cm；摩擦系数测点2的长度为13～15cm，测点2的宽度为3～4cm。

本示例的摩擦系数和摩擦噪声的同步测试方法，包含以下步骤：

1）使用温度计记录气温，精确到0.1℃。

2）确定路面1上的摩擦系数测点2，并洒水湿润；

3）按照《公路路基路面现场测试规程》JTGE60-2008中“摆式仪测定路面 摩擦系数试验方法(T0964-2008)”，采用摆式仪测试路面测点2的摩擦系数 （BPN）。

4）在背景噪声小于50dB时，采用声级计，在测点3处，同步测试摆式仪橡 胶片与路表纹理间的摩擦噪声（dB）。

5）采用软件对所得噪声进行频谱分析。

6）若同一路面上三个测点测得的摩擦系数（BPN）变化范围大于3，或同步 测试获得的三个摩擦噪声值（dB）变化范围大于1，则应检查产生问题的原因， 并重复以上步骤，直到满足上述要求为止。

试验结果

气温为-1.0℃时，典型路面的摩擦系数与摩擦噪声的试验结果见表1：

表1典型路面的摩擦系数和摩擦噪声

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、 “具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特 征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书 中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的 具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适 的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解： 在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、 替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。