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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
Commissione
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&#39;effetto del comportamento viscoelastico degli strati di una<br>pavimentazione flessibile sul consumo di carburante dei veicoli.<br>L&#39;approccio utilizzato per stimare questo effetto è diviso in due fasi: (1) Calcolare gli stati<br>tensionali, deformativi e gli spostamenti dei punti di una pavimentazione soggetta ad un carico in<br>movimento, (2) valutare l&#39;energia dissipata nella pavimentazione, che è uguale all&#39;energia necessaria<br>al veicolo per superare la forze di trazione addizionali causate dalla risposta della pavimentazione.<br>Durante la prima fase, una soluzione viscoelastica nel dominio del tempo (fornita dal programma<br>ViscoWave II-M) viene utilizzata per calcolare la risposta della pavimentazione. Il programma è<br>stato modificato in modo che calcoli le tensioni e le deformazioni in qualsiasi punto della struttura<br>della pavimentazione. I risultati sono stati validati attraverso il confronto con altre soluzioni di<br>comprovata affidabilità, come ViscoRoute, 3D-Move e SAPSI-M.<br>La dissipazione di energia dovuta alla viscosità degli strati in conglomerato bituminoso è calcolata e<br>utilizzata per stimare il consumo di carburante di un camion del peso di 18 tonnellate a diverse<br>velocità e temperature.<br>E&#39; inoltre stata studiata l&#39;influenza degli spessori dei vari strati sulla dissipazione di energia.<br>Come previsto, l&#39;eccesso del consumo di carburante causato dall&#39;energia dissipata ha un valore<br>significativo solo a velocità basse, o nel caso la temperatura dell&#39;asfalto raggiunga valori elevati.<br><br><br><br>The study reported in this thesis evaluates the effect of the viscoelastic behavior of asphalt layers in<br>a flexible pavement on fuel consumption of vehicles.<br>The approach used to estimate this effect is in two folds: (1) Compute the asphalt pavement<br>response (i.e., stresses and strains) due to a moving load, (2) Estimate the dissipated energy into the<br>pavement which is equal to the energy needed by the vehicle to overcome the additional traction<br>forces caused by the pavement response. During the first step, a time domain dynamic viscoelastic<br>solution (ViscoWave II-M) is used to calculate the asphalt pavement response due to a moving load.<br>The program was modified so that it calculate stresses and strains at any point in the pavement<br>structure. The results were validated through a comparison with other solution of proven reliability,<br>such as ViscoRoute, 3D-Move and SAPSI-M.<br>The dissipation of energy due to the viscosity of the conglomerate bituminous layers is calculated<br>and used to estimate the fuel consumption of an 18t truck at different speeds and temperatures.<br>The influence of the base course thickness is also investigated.<br>As expected, the excess of fuel consumption due to the energy dissipated has a significant value<br>only at low speeds, or in the case the temperature of the asphalt reaches high values.
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