(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210801350.2 (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 洛阳腾飞市政工程有限公司 地址 471000 河南省洛阳市伊洛 工业园区 一期标准 化厂房11号楼210房间 (72)发明人 马光伟　李广　李超男　宋锦停　 王希民　段佳馨　朱峰峰　白伟伟　 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于最小路面损伤准则的车辆间距计算方 法、 装置和介质 (57)摘要 本申请涉及一种基于最小路面损伤准则的 车辆间距计算方法， 用于降低车辆对道路路面的 损伤， 包括： 建立道路路面材料的本构 模型； 计算 道路路面温度场； 根据车辆的载重、 所述道路路 面温度场以及道路路面的结构与材料特征来计 算车辆的尾端车轴对路面的力学响应， 以便获取 所述道路路面在所述尾端车轴的作用下， 所产生 的拉应力峰值与压应力峰值之间的距离， 并将所 述距离做 为最小路面损伤间距； 根据所述最小路 面损伤间距确定车辆间距。 本申请具有减少车辆 对道路的损害， 从而延长道路结构 的服役时间， 进而增加基础设施的全 寿命周期效益的效果。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115114827 A 2022.09.27 CN 115114827 A 1.一种基于最小路面损伤准则的车辆间距计算方法， 用于降低车辆对道路路面的损 伤， 其特征在于， 包括： 建立道路 路面材料的本构模型； 计算道路 路面温度场； 根据所述车辆的载重、 所述道路路面温度场以及道路路面的结构与材料特征， 来计算 车辆的尾端车轴对路面的力学响应， 以便获取所述道路路面在所述尾端车轴的作用下， 所 产生的拉应力峰值与压应力峰值之间的距离， 并将所述距离做为 最小路面损伤间距； 根据所述 最小路面损伤间距确定车辆间距。 2.根据权利要求1所述的基于最小路面损伤准则的车辆间距计算方法， 其特征在于， 所 述本构模型的应力 ‑应变关系包括公式： 其中δij为克罗内克符号， E(t)为松弛模量， ξ(t)为温度调整函数， ∈KK为体应变张量， eij为偏应变张量， v为泊松比； 所述温度调整函数的公式为： 其中aT为温度调整系数， 其符合公式 其中C1与C2为材料参数； 所述松弛模量的公式为： 其中Ei为材料的粘弹性模量； ρi为松弛时 间。 3.根据权利要求1所述的基于最小路面损伤准则的车辆间距计算方法， 其特征在于， 所 述计算道路路面 温度场包括： 根据 道路路面的结构与材料特征、 道路路面日照辐射功率、 道 路路面逆辐 射功率、 道路路表热对流功率以及路面内部热传导功率， 来计算道路路面温度 场。 4.根据权利要求3所述的基于最小路面损伤准则的车辆间距计算方法， 其特征在于， 所 述根据道路路面的结构与材料特征、 道路路面日照辐射功 率、 道路路面逆辐射功 率、 道路路 表热对流功率以及路面内部热传导功率， 来计算道路 路面温度场包括： 通过公式： qabs＝Yabsqsol计算道路路面日照辐射功率， 其中qabs为道路路面 的热吸收功 率， qsol为日照辐射功率， Yabs为道路路面材料的热辐射吸 收率； 通过公式： 计算道路路面逆辐射功率， 其中qabs为道路路面的 逆辐射功率， ∈为发射率或称黑体辐射系数， σ 为Stefan ‑Boltzmann常数， Troad为道路路面 的绝对温度， Tatm为大气的绝对温度； 通过公式： qconv＝γfilm(Tatm‑Troad)计算道路路表热对流功率， 其中qconv为道路路表热对 流功率； Yfilm为传热膜系数； 通过公式： qcond＝‑λ·gradT计算路面内部热传导功率， 其中qcond为路面内部热传导功 率， λ是固体的热传导 率， gradT为道路 路面温度梯度。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115114827 A 25.根据权利要求1所述的基于最小路面损伤准则的车辆间距计算方法， 其特征在于， 所 述根据车辆的载重、 所述道路路面温度场以及所述道路路面的结构与材料特征来计算车辆 的尾端车轴对路面的力学响应包括： 根据有限元 软件建立道路 路面的有限元模型； 将所述本构模型导入所述有限元模型； 向所述有限元模型 赋值车辆的载重； 向所述有限元模型 赋值道路 路面温度场； 对所述有限元模型进行网格单 元划分， 以计算道路 路面各层的力学响应。 6.根据权利要求5所述的基于最小路面损伤准则的车辆间距计算方法， 其特征在于， 根 据所述有限元软件建立道路路面的有限元模型包括： 所述道路路面包括多层， 根据道路路 面各层的厚度， 建立 三维道路有限元模型。 7.根据权利要求1所述的基于最小路面损伤准则的车辆间距计算方法， 其特征在于， 所 述根据最小路面损伤间距确定车辆间距包括： 通过公式： Ltrack＝Lstress‑(L1+L2)计算车辆 间距， 其中Ltrack为车辆间距， Lstress为最小路 面损伤间距， L1为相邻的两车中前 车的后轴至车尾的距离， L2为后车的前轴至车头的距离 。 8.一种基于最小路面损伤准则的车辆间距计算装置， 其特 征在于， 包括： 模型建立模块， 用于建立道路 路面材料的本构模型； 温度场计算模块， 计算道路 路面温度场； 力学响应计算模块， 用于根据车辆的载重、 所述道路路面温度场以及所述道路路面的 结构与材料特征来计算车辆的尾端车轴对 路面的力学响应， 以便获取所述道路路面在所述 尾端车轴的作用下， 所产生的拉应力峰值与压应力峰值之间的距离， 并将所述距离做为最 小路面损伤间距； 车辆间距计算模块， 用于根据所述 最小路面损伤间距确定车辆间距。 9.一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述处 理器执行所述计算机程序时实现权利要求1 ‑7中任一项所述的方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处 理器执行时实现权利要求1 ‑7中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115114827 A 3