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Detailergebnis zu DOK-Nr. 68117

Numerische Bestimmung der akustischen Eigenschaften offenporiger Fahrbahnbeläge auf Basis ihrer rekonstruierten Geometrie

Autoren	B. Arbter
Sachgebiete	11.2 Asphaltstraßen 14.5 Akustische Eigenschaften (Lärmminderung)

Stuttgart: Institut für Straßen- und Verkehrswesen, Lehrstuhl für Straßenplanung und Straßenbau der Universität Stuttgart, 2014, 126 S., 86 B, 7 T, 146 Q (Veröffentlichungen aus dem Institut für Straßen- und Verkehrswesen, Universität Stuttgart H. 48). - ISBN 978-3-9810573-7-9

Die Arbeit zeigt auf, wie die akustischen Eigenschaften offenporiger Fahrbahnbeläge mit einem Akustik-Modell erfasst werden und wie auf Basis ihrer rekonstruierten Geometrie die dafür notwendigen Modellparameter vollständig numerisch bestimmt werden können. Damit wird die Grundlage für eine computergestützte Entwicklung von offenporigen Asphalten gelegt. Ausgangspunkt der Geometrierekonstruktion sind Rohdaten einer Röntgen-Computertomografie. Hierzu wird ein Verfahren vorgestellt, das die klassischen Punkte der Bildverarbeitung umfasst (Bildverbesserung, Segmentierung, Klassifizierung und Rekonstruktion) und speziell auf offenporigen Asphalt adaptiert ist. Eine Besonderheit bei der Rekonstruktion von offenporigem Asphalt ist, dass in der Regel die Zusammensetzung des Asphalts bekannt ist. Dies wird in dem in der Arbeit beschriebenen Verfahren zur Schwellwertsuche mit a priori-Informationen berücksichtigt. Die fünf Modellparameter akustisch wirksame Schichtdicke, akustisch wirksame Porosität, Porengrößenverteilung, Strömungswiderstand und die Tortuosität werden alleine auf Basis der rekonstruierten Geometrie bestimmt. Hierfür kommen verschiedene numerischen Methoden vor allem aus der Bildverarbeitung und aus der Strömungssimulation zum Einsatz. Die wesentlichen Neuerungen aus der Arbeit sind, dass durch das verwendete Akustik-Modell keine Anpassungsfaktoren für die Besonderheiten von offenporigen Fahrbahnbelägen mehr notwendig sind und dass sämtliche Parameter aus der rekonstruierten Geometrie numerisch bestimmt werden können.