بررسی وقوع هیدروپلنینگ بر سطح روسازی راه با ارائه یک دستگاه جدید آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم

10.22075/jtie.2021.22402.1505

چکیده

وجود رطوبت بر سطح روسازی موجب کاهش مقاومت لغزندگی و با افزایش ضخامت آب و سرعت خودرو، منجر به هیدروپلنینگ می‌شود. در این مطالعه، با ارائه شیوه‌ای جدید، دستگاهی آزمایشگاهی طراحی و ساخته شده است که می‌تواند وقوع این پدیده را با تمرکز بر تاثیر سطوح مختلف روسازی، شبیه سازی نماید. عدم تناسب بین جابجایی طولی محور خودرو و میزان دور چرخ و تبدیل شدن بخشی از غلتش به لغزش بعنوان یک اصل مهم در طراحی این دستگاه درنظر گرفته شده است. بمنظور ارزیابی این پدیده، انواع مختلف مخلوط آسفالتی با دانه بندی متفاوت ساخته شده و مقادیر متوسط عمق بافت اندازه گیری شده است. سپس در فرکانس‌های مختلف با استفاده از دستگاه ساخته شده در شرایط خشک و مرطوب بودن سطح روسازی، مورد آزمون هیدروپلنینگ قرار گرفته‌اند. همچنین یک مدل ساده برای پیش بینی سرعت هیدروپلنینگ وابسته به مشخصات بافت سطح روسازی و ضریب اعمال ترمز چرخ، ارائه شده است. با مقایسه نتایج اخذ شده از دستگاه پیشنهاد شده با مدل‌های تجربی رایج برای پیش‌بینی سرعت هیدروپلنینگ، مشخص گردید این دستگاه می‌تواند بعنوان ابزار مناسبی برای بررسی اثرات عوامل موثر بر این پدیده بکارگرفته شود. نتایج نشان داد، افزایش 2 و 3 برابری بازه 0.5 تا 1 میلیمتر مرتبط با میانگین عمق بافت روسازی، به‌ترتیب باعث افزایش 8 و 17 درصدی در سرعت آستانه هیدروپلنینگ می‌شود. همچنین مشاهده شد در مخلوط با دانه بندی متراکم، افزایش متوسط عمق بافت از 0.5 میلیمتر به 2 میلیمتر، باعث تاخیر 22 درصدی در وقوع هیدروپلنینگ می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the occurrence of hydroplaning on the road surface by providing a new laboratory device

نویسنده [English]

  • Mohamad Hosein Dehnad
Engineering Faculty, University of Qom
چکیده [English]

Existence of any liquid on asphalt pavement surface causes a decrease in skid resistance. By increasing water film and vehicle velocity, there is a moment in which hydroplaning phenomenon can occur and causes the vehicle linear speed to become disproportionate to wheel rotational speed. In this study, to understand the influence of pavement texture on the hydroplaning speed, a new lab-scale apparatus has been designed and manufactured. The lack of proportion between linear movement of vehicle shaft and the wheel rotation was found to be a good index to determine hydroplaning threshold and hence an important principle in the design of this machine. In order to evaluate this phenomenon, various types of asphalt mixtures with different aggregate grading have been made and the values of mean textures depth have been measured. Then, at various frequencies, using the manufactured device in dry and wet conditions, the surface of the pavement is subjected to hydroplaning test. Based on the measures, a simplified model was developed that is able to predict the hydroplaning speed depending on pavement’s texture characteristics and Coefficient of wheel brake. By comparing the results obtained from the proposed apparatus with the common experimental models for predicting hydroplaning speed, it has been determined that this apparatus can be used as a suitable device for investigating the effects of factors affecting this phenomenon. The results indicated that an increase of 2 and 3 times of 0.5 to 1 mm range, related to the mean texture depth of asphalt pavement, increases 8% and 17% at the hydroplaning threshold speed respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydroplaning
  • road safety
  • Pavement Texture
  • Asphalt Mixture
  • Hydroplaning test machine

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 18 مهر 1400
  • تاریخ دریافت: 28 دی 1399
  • تاریخ بازنگری: 14 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 18 مهر 1400