東北林業(yè)大學大學生創(chuàng)新訓練項目申請書

項目編號東北林業(yè)大學大學生創(chuàng)新訓練項目申請書校級項目國教項目項目名稱： 基于新型功能性瀝青混合料的室內(nèi)降噪試驗方法的研究校級項目起止時間： 2019年5月-2020年5月項目負責人： 何甘霖學院： 土木工程學院年級專業(yè)： 2017級土木工程聯(lián)系電話：指導教師： 張海濤職稱： 教授申請日期： 2019年5月東北林業(yè)大學教務處制2019年4月9.項目成果及形式（研究論文、設計、調(diào)研/研究報告、申請專利、開發(fā)軟件、研制產(chǎn)品、項目鑒定、結題報告等）（1）自制路面噪聲試驗儀測量材料的降噪聲性能的研究報告;（2）自制路面噪聲試驗儀測量材料的降噪聲性能的實驗方法;（3）發(fā)表論文一篇。四、經(jīng)費預算支出科目金額（元）計算根據(jù)及理由合計200001.科研業(yè)務費4000資料購買/打印300需要付費的相關資料及紙質(zhì)文檔的打印、整理知識產(chǎn)權事務費300項目所需理論、方法涉及相關付費產(chǎn)權的發(fā)表學術論文2500發(fā)表論文所需版面費等實驗室水電費500進行實驗的過程中所用水電費儀器維修保養(yǎng)400實驗過程中實驗室設備的維修保養(yǎng)2.實驗材料費14000水泥瀝青集料等7500試驗用水泥沙粒等原材料與處理外摻劑2500瀝青等外摻劑試驗材料加工費4000實驗材料的后期加工3.其他支出3000差旅費1000國內(nèi)調(diào)研網(wǎng)絡/通訊費1000相關人員通訊費、上網(wǎng)費用小型實驗工具1000實驗所需工具、設備的購買五、申請者承諾我保證上述填報內(nèi)容的真實性。如果獲得資助，我與本項目組成員將嚴格遵守東北林業(yè)大學大學生創(chuàng)新實驗項目遴選與管理辦法的有關規(guī)定，切實保證研究工作時間，按計劃認真開展研究工作，按時報送有關材料。負責人簽名：年月日六、審批情況:指導教師對項目的評價及承諾:針對現(xiàn)有路面材料降噪聲試驗方法的不足，項目采用單層雙級配新型瀝青混合料，擬研發(fā)一種能夠有效探索瀝青路面噪聲傳遞特性的試驗裝置與方法，以提高路面材料降噪聲測試的精度和效率。路面材料降噪聲試驗是很重要的試驗項目，本項目研發(fā)的瀝青路面噪聲傳遞特性試驗方法尚屬首次。項目前期研究表明，自制的路面降噪聲試驗方法具有很好的可行性，研發(fā)的試驗方法對路面材料降噪聲性能評價有很好的實用價值，研究成果具有很好的經(jīng)濟效益與社會效益。對于學生的創(chuàng)新項目，從立項到具體的試驗研究，積極指導，認真負責，保證項目的順利完成。簽字:年月曰學院推薦意見:（公章）分管領導簽字:（公章）年月曰學校審核意見:組長簽字:年月曰一、基本情況項目名稱基于新型功能性瀝青混合料的室內(nèi)降噪試驗方法的研究項目來源大學生創(chuàng)新訓練項目負責人何甘霖 性別女年齡18學號所在學院土木工程學院專業(yè)土木工程聯(lián)系電話電子郵箱智育成績一學期二學期三學期四學期五學期六學期90.1290.5690.02指導教師張海濤性別男年齡56研究方向土木工程職稱教授聯(lián)系電話電子郵箱項目成員姓名學號學院專業(yè)項目分工丁雨晴土木工程學院土木工程模擬與撰寫報告馬琳杰土木工程學院土木工程試驗設計與優(yōu)化許強土木工程學院土木工程試塊制作與監(jiān)控方振鑫土木工程學院土木工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集項目組人員獲獎及成果情況獲獎者獎勵、成果名稱頒發(fā)單位及時間何甘霖校一等獎學金校一等獎學金校一等獎學金東北林業(yè)大學2017年東北林業(yè)大學2018年東北林業(yè)大學2019年丁雨晴校三等獎學金校三等獎學金校三等獎學金東北林業(yè)大學2017年東北林業(yè)大學2018年東北林業(yè)大學2019年馬琳杰校二等獎學金東北林業(yè)大學2017年東北林業(yè)大學2018年東北林業(yè)大學2019年許強校三等獎學金東北林業(yè)大學2017年二、立論依據(jù).申請理由（限500字，包括自身/團隊具備的知識條件：自己的特長、興趣等）1、本團隊成員分別為何甘霖，丁雨晴，馬琳杰，許強，方振鑫，均來自土木工程專業(yè)，學習成績優(yōu)異，學習能力突出，有很強的動手實踐能力，具有求知探索精神，對科研充滿熱情。何甘霖同學的領導能力和表達能力強。丁雨晴同學容易與人溝通，做事負責細心，善于與外界交流。馬琳杰同學綜合能力較強，性格開朗、樂觀積極、吃苦耐勞。方振鑫同學思維活躍，對待問題認真仔細。許強同學做事細心負責，個性穩(wěn)重，有一定的實踐基礎。2、所有組員通過對土木工程材料的學習，并借用圖書館資源查閱相關資料，有了一定的理論基礎和實踐基礎，充分的融合了理論與實踐。組員課程安排大致相似，有較多一致的課余時間，有很好的活動能力，溝通能力較強，能參與到專業(yè)實踐中，得到很好的鍛煉。而且項目與自身專業(yè)相關，有更多的資源，綜合了每個人的特長，可以更協(xié)調(diào)的發(fā)展。.項目的研究意義（限200字）常用的變量程干涉儀和定量程干涉儀在聲衰減測量中存在精度低、耗時長的缺點。阻抗管適用于小試樣吸聲系數(shù)的測量，測量范圍有限。由于受試樣大小、取樣位置等因素的影響，試樣的結構也發(fā)生了很大的變化，吸聲系數(shù)的變化較大，測量精度較低?；祉懯曳ㄐ枰^大的試件，對于只能提供小試件的路面吸聲材料的研究不方便。因此，需要研制一種能夠有效探索瀝青路面噪聲傳遞特性的裝置。項目前期研究表明，自制的路面降噪聲試驗方法具有很好的可行性。研究結果可以提供一個可行的測試瀝青路面降噪聲指標的試驗方法，對路面材料降噪聲性能評價有很好的學術價值。.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析并附主要參考文獻（限1000字）現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使汽車數(shù)量與日俱增，噪聲污染日益突出。隨著綠色環(huán)保理念深入以及居民的需求，鋪筑低噪聲路面、對路面材料進行降噪性能評價是越來越重要的工程措施。在降噪性能的測量方面，難度高、精度低、起步晚?，F(xiàn)階段主要的測量方法有：駐波管或混響室法測量吸聲系數(shù)、利用聲干涉儀測量聲衰減系數(shù)。長期以來許多學者進行了這方面的研究，一些著名的研究論成果說明了聲衰減與聲波頻率以及眾多的媒質(zhì)物理參數(shù)之間的變化關系。變程干涉儀的發(fā)展較早，20世紀20年代就已出現(xiàn)，適用于流體媒質(zhì)中測量。它主要由輻射壓電晶片和一塊可移動的剛性反射板組成，中間充滿待測流體媒質(zhì)。晶片向媒質(zhì)發(fā)射平面超聲波，經(jīng)反射板反射形成駐波。這時晶片的輻射阻抗隨晶片和反射板間的距離而周期地變化。改變這兩者間的距離時,晶片的電參量將隨距離周期性變化，在一系列特定距離上相間出現(xiàn)一系列極大值和極小值。據(jù)駐波原理就可求得媒質(zhì)的聲速。變程干涉儀測量聲速的準確度主要限于長度測量的準確度，且不適用于固體媒質(zhì)。在20世紀30年代末期又出現(xiàn)了定程干涉儀，定程干涉儀把輻射晶片和反射板間的距離保持為固定值，而連續(xù)調(diào)變發(fā)射聲波的頻率。這時晶片的電參量將在一系列特定頻率上相繼出現(xiàn)極大值和極小值。根據(jù)相鄰兩個共振頻率之差Af可求得聲速。定程干涉儀測量聲速絕對值的準確度同樣限于長度的測量準確度。聲干涉儀一般的變程干涉儀和定程干涉儀都有聲衰減測量準確度不高和測量費時的缺點。測量材料吸聲系數(shù)的方法有兩種，一種是混響室法，一種是駐波管法?；祉懯曳y量聲音無規(guī)入射時的吸聲系數(shù)，即聲音由四面八方射入材料時能量損失的比例，而駐波管法測量聲音正入射時的吸聲系數(shù)，聲音入射角度僅為90度。工程上最常使用的是混響室法測量的吸聲系數(shù)，因為建筑實際應用中聲音入射都是無規(guī)的?；祉懯曳y吸聲系數(shù)廣泛應用于聲學工程的設計計算，噪聲控制工程的吸聲降噪計算，材料吸聲性能的等級評定。混響室是一個有力的測量工具，但其在測量材料吸聲系數(shù)時存在的問題并沒有完全解決，在混響室中測量材料的吸聲系數(shù)時,會出現(xiàn)下述尚未完全解決的問題:一是各個混響室對同一材料的吸聲系數(shù)的測量值有時差別很大，致使測量結果不具有可比性;二是吸聲系數(shù)的大小隨材料面積及其在室內(nèi)位置等的變化而變化，且某些材料在中高頻段的吸聲系數(shù)有可能大于lo鑒于傳統(tǒng)的對于降噪性能的測量方法均存在不足之處，因此，本研究研制一種能夠有效探索瀝青路面噪聲傳遞特性的裝置是有實際意義的。[1]張榮榮，薛忠軍，王春明，張濤，李興海橡膠瀝青開級配瀝青混合料路用性能及降噪效果研究公路2016,9[2]袁建，林勝，賀才春阻抗管中吸聲系數(shù)的傳遞函數(shù)測量法噪聲與振動控制.200601[3]王輝,董欣雨，鄧喬，石磊瀝青混合料吸聲性能.建筑材料學報.201804[4]孫德棟，彭波,瀝青路面設計與施工技術.關際卜I：黃河水利出版社,2003,5[5]抗阻管中吸聲系數(shù)的函數(shù)傳遞測量法.袁健，林勝，賀才春.噪聲與振動控制.200601三、研究方案.研究目標（限200字）（1）研究基于單層雙級配瀝青混合料（上層PA,下層AC）,通過自制的路面噪聲測試裝置，對各種組合的單層雙級配瀝青混合料進行降噪聲性能測試，研發(fā)一個比較實用的、簡易的路面材料降噪聲性能試驗方法；（2）自制的路面噪聲測試裝置與現(xiàn)有的瀝青混合料吸聲試驗設備進行對比，結合實驗結果對自制的實驗方法進行論證，分析試驗方法的科學性；（3）進行實驗研究，通過單層雙級配路面材料的實際測試，進一步論證與改進自制的瀝青路面降噪聲試驗方法，使其得到較好的應用。.研究內(nèi)容（限400字）（1）分析瀝青混合料現(xiàn)有的吸聲性能試驗原理與方法，為本項目自制的瀝青路面降噪聲試驗方法提供理論依據(jù)；（2）本研究依據(jù)路面降噪聲的原理，自行研制了路面降噪聲室內(nèi)模擬裝置，對噪聲在路表面及內(nèi)部發(fā)生的反射與干涉進而消耗聲能達到降噪的特性進行室內(nèi)試驗研究。（3）設計一種單層雙級配路面材料（上層PA,下層AC）,在自制的瀝青路面降噪聲試驗儀上進行測試并進行分析，通過試驗數(shù)據(jù)評價該路面材料的降噪聲特性；（4）利用上述同樣的路面材料在自制的瀝青路面降噪聲試驗裝置上進行降噪聲測試，得出數(shù)據(jù)后與自制的瀝青路面降噪聲試驗裝置的結果進行對比分析，對自制的瀝青路面降噪聲試驗裝置測試方法的合理性進行評估；（5）將單層雙級配瀝青路面（上層PA,下層AC）的降噪聲性質(zhì)與路面材料的設計參數(shù)相關聯(lián),基于單層雙級配瀝青混合料設計參數(shù)預測瀝青路面降噪聲性能。.擬解決的關鍵問題（限200字）（1）制作不同的路面材料試件時能夠保證同種材料具有不會影響實驗結果的相近的力學及降噪聲性能；（2）通過自制的瀝青路面降噪聲試驗方法的數(shù)據(jù)結果與吸聲系數(shù)試驗儀的數(shù)據(jù)結果對比分析，論證前者結果能夠合理描述材料降噪聲性能；（3）保障實驗環(huán)境對試件吸聲性能和試驗數(shù)據(jù)結果的影響能夠滿足試驗要求。.設備及實驗條件（限150字）東北林業(yè)大學土木工程學院瀝青與瀝青混合料試驗設備齊全，參加課題研究人員具有很好的專業(yè)理論基礎及試驗經(jīng)驗，東北林業(yè)大學土木工程學院擁有教學、科研服務一流的試驗設備，隸屬于土木工程學院和國家林業(yè)局工程質(zhì)量監(jiān)督總站監(jiān)測中心，是黑龍江省省級實驗教學示范中心，試驗設備齊全，能夠滿足課題的需要。.擬采取的研究方法及技術路線（限800字）（1）分析瀝青混合料現(xiàn)有的吸聲性能試驗原理與方法，為本項目自制的瀝青路面降噪聲試驗方法提供理論依據(jù)；（2）本研究依據(jù)路面降噪聲的原理，自行研制了路面降噪聲室內(nèi)模擬裝置，對噪聲在路表面及內(nèi)部發(fā)生的反射與干涉進而消耗聲能達到降噪的特性進行室內(nèi)試驗研究。（3）設計一種單層雙級配路面材料（上層PA,下層AC）,在自制的瀝青路面降噪聲試驗儀上進行測試并進行分析，通過試驗數(shù)據(jù)評價該路面材料的降噪聲特性；（4）利用上述同樣的路面材料在傳統(tǒng)的瀝青路面降噪聲試驗裝置上進行降噪聲測試，得出數(shù)據(jù)后與自制的瀝青路面降噪聲試驗裝置的結果進行對比分析，對自制的瀝青路面降噪聲試驗裝置測試方法的合理性進行評估；（5）將單層雙級配瀝青路面（上層PA,下層AC）的降噪聲性質(zhì)與路面材料的設計參數(shù)相關聯(lián),基于單層雙級配瀝青混合料設計參數(shù)預測瀝青路面降噪聲性能。（6）整理試驗數(shù)據(jù)和理論成果，得出實驗結論，完成研究報告。6.實驗方案（限500字）（1）分析瀝青混合料現(xiàn)有的吸聲性能試驗原理與方法，為本項目自制的瀝青路面降噪聲試驗方法提供理論依據(jù)；（2）制作單層雙級配路面材料（上層PA,下層AC）試塊；（3）要進行的試驗內(nèi)容：基于單層雙級配的功能性瀝青混合料降噪聲試驗；（4）自制的瀝青路面降噪聲試驗方法及數(shù)據(jù)采集與處理；（5）利用上述同樣的單層雙級配路面材料在自制的瀝青路面降噪聲試驗裝置上進行降噪聲測試,得出數(shù)據(jù)后與材料吸聲系數(shù)試驗儀的結果進行對比分析，對自制的瀝青路面降噪聲試驗方法合理性進行評估；（6）將單層雙級配瀝青路面（上層PA,下層AC）的降噪聲性質(zhì)與路面材料的設計參數(shù)相關聯(lián),基于單層雙級配瀝青混合料設計參數(shù)預測瀝青路面降噪聲性能。（7）整理實驗數(shù)據(jù)結果，撰寫研究報告。7.本項目的創(chuàng)新/特色之處（限200字）（1）常用的變量程干涉儀和定量程干涉儀在聲衰減測量中存在精度低、耗時長的缺點。阻抗管適用于小試樣吸聲系數(shù)的測量，測量范圍有限。由于受試樣大小、取樣位置等因素的影響，試樣的結構也發(fā)生了很大的變化，吸聲系數(shù)的變化較大，測量精度較低?；祉懯曳ㄐ枰^大的試件，對于只能提供小試件的路面吸聲材料的研究不方便。因此，本研究研制一種能夠有效探索瀝青路面噪聲傳遞特性的裝置是有實際意義的。（2）路面材料的降噪聲試驗是很重要的試驗項目，項目前期研究表明，自制的路面降噪聲試驗方法具有很好的可行性。研究結果可以提供一個可行的測試瀝青路面降噪聲指標的試驗方法，對路面材料降噪聲性能評價有很好的學術價值。（3）通過自制的路面降噪聲試驗儀測得路面材料的降噪聲性能，將單層雙級配瀝青路面（上層PA,下層AC）的降噪聲性質(zhì)與路面材料的設計參數(shù)相關聯(lián)，基于單層雙級配瀝青混合料設計參數(shù)預測瀝青路面降噪聲性能。研究結果可以提供一個可行的測試路面材料降噪料降噪聲性能評價有很好的學術價值。8.項目研究年度計劃（包括項目的前期準備、各階段的研究目標、組織實施、過程管理、實踐環(huán)節(jié)、教師指導、項目結題等）.研究課題內(nèi)容，充分利用學