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Tesi etd-06232015-170049


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BALZARINI, DANILO
URN
etd-06232015-170049
Title
Fuel consumption excess prediction on a flexible pavement
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA IDRAULICA, DEI TRASPORTI E DEL TERRITORIO
Supervisors
relatore Prof. Losa, Massimo
relatore Prof. Chatti, Karim
Parole chiave
  • progettazione
  • pavimentazione
  • flessibile
  • Design
  • strada
Data inizio appello
14/07/2015;
Consultabilità
Completa
Riassunto analitico
Lo studio riportato in questa tesi valuta l'effetto del comportamento viscoelastico degli strati di una
pavimentazione flessibile sul consumo di carburante dei veicoli.
L'approccio utilizzato per stimare questo effetto è diviso in due fasi: (1) Calcolare gli stati
tensionali, deformativi e gli spostamenti dei punti di una pavimentazione soggetta ad un carico in
movimento, (2) valutare l'energia dissipata nella pavimentazione, che è uguale all'energia necessaria
al veicolo per superare la forze di trazione addizionali causate dalla risposta della pavimentazione.
Durante la prima fase, una soluzione viscoelastica nel dominio del tempo (fornita dal programma
ViscoWave II-M) viene utilizzata per calcolare la risposta della pavimentazione. Il programma è
stato modificato in modo che calcoli le tensioni e le deformazioni in qualsiasi punto della struttura
della pavimentazione. I risultati sono stati validati attraverso il confronto con altre soluzioni di
comprovata affidabilità, come ViscoRoute, 3D-Move e SAPSI-M.
La dissipazione di energia dovuta alla viscosità degli strati in conglomerato bituminoso è calcolata e
utilizzata per stimare il consumo di carburante di un camion del peso di 18 tonnellate a diverse
velocità e temperature.
E' inoltre stata studiata l'influenza degli spessori dei vari strati sulla dissipazione di energia.
Come previsto, l'eccesso del consumo di carburante causato dall'energia dissipata ha un valore
significativo solo a velocità basse, o nel caso la temperatura dell'asfalto raggiunga valori elevati.



The study reported in this thesis evaluates the effect of the viscoelastic behavior of asphalt layers in
a flexible pavement on fuel consumption of vehicles.
The approach used to estimate this effect is in two folds: (1) Compute the asphalt pavement
response (i.e., stresses and strains) due to a moving load, (2) Estimate the dissipated energy into the
pavement which is equal to the energy needed by the vehicle to overcome the additional traction
forces caused by the pavement response. During the first step, a time domain dynamic viscoelastic
solution (ViscoWave II-M) is used to calculate the asphalt pavement response due to a moving load.
The program was modified so that it calculate stresses and strains at any point in the pavement
structure. The results were validated through a comparison with other solution of proven reliability,
such as ViscoRoute, 3D-Move and SAPSI-M.
The dissipation of energy due to the viscosity of the conglomerate bituminous layers is calculated
and used to estimate the fuel consumption of an 18t truck at different speeds and temperatures.
The influence of the base course thickness is also investigated.
As expected, the excess of fuel consumption due to the energy dissipated has a significant value
only at low speeds, or in the case the temperature of the asphalt reaches high values.
File