В итоге граница горизонтальных сечений будет состоять из прямых отрезков. Отметим, что изменение угловой ориентации при описании поверхности объекта при использовании TIN-поверхностей требует простой предварительной стандартной операции преобразования координат вершин всех треугольников и направляющих косинусов нормалей.
По результатам прототипирования и печати на 3D-принтере объемной модели можно проводить физическое моделирование различных прикладных задач, например, в аэродинамической трубе или в гидравлическом лотке.
3D-модели макрошероховатых дорожных покрытий рекомендуется получать в форматах Wavefront OBJ, 3DS models, VRML, Stanford PLY, Autodesk DXF, COLLADA, U3D, Adobe PDF.
На основе результатов 3D-моделирования проводится статистический анализ и математическое моделирование.
В научно-техническом отчете ФГУП «РОСДОРНИИ» по теме: "Совершенствование методов оценки эксплуатационного состояния дорожных покрытий бесконтактными способами на основе применения технологии дистанционного зондирования" представлены предложения по практическому использованию фотографического метода для определения параметров макрошероховатости [11]. Предложены способы по фотографированию дорожной поверхности и построения цифровой модели. Фотографирование может производится со стационарной установки, передвижной дорожной лаборатории (рис. 4) и с беспилотного летательного аппарата.
Рис. 4. Схема компоновки дорожной лаборатории для определения шероховатости в движении: а) вид сзади; б) вид сбоку; 1 - компьютер; 2 - пульт управления фотокамерами; 3 - датчик пути, скорости и времени движения; 4 -стойка; 5 - опоры; 6 - кабели; 7 -рама; 8 - фотокамеры; 9 - ширина захвата
Для оценки параметров шероховатости используется цифровой фотограмметрический комплекс PHOTOMOD (рис. 5).
Рис. 5. Пример поверхности покрытия, полученного в PHOTOMOD
Полученные данные обрабатываются и анализируются по параметрам макрошероховатости дорожной поверхности на основе показателей разновысотности выступов и разноглубинности впадин [12].
Выводы:
В настоящее время применяется большое разнообразие автоматизированных диагностических лабораторий для оценки и контроля качества ШПО, которые могут снимать параметры макрошероховатости в движении, сканируя и строя профиль поверхности, в т.ч. и в 3D.
Во время выполнения технологических операций по устройству ШПО выявляются различные виды дефектов поверхности, связанные с неравномерностью распределения щебня, битума и перемешивания материалов.
В результате появляется изменение коэффициента сцепления на отдельных участках ШПО. Поэтому необходим точный анализ причины возникновения этих отклонений, а также совершенствования методов по нормированию, устройству и контролю качества ШПО дорожных покрытий. Такой анализ возможен только с использованием современного сканирующего оборудования.
Список литературы
1. Организационно-экономический механизм инновационной деятельности дорожного хозяйства / С. П. Аржанухина, А. А. Сухов, А. В. Кочетков, Л. В. Янковский // Инновационный Вестник Регион. 2012. № 4. С. 40-45.
2. Перспективы развития инновационной деятельности в дорожном хозяйстве /А. В. Кочетков, Л. В. Янковский // Инновационный транспорт. 2014. № 1 (11). С. 42-45.
3. Совершенствование методов нормирования макрошероховатых дорожных покрытий с учетом безопасности дорожного движения: монография / А. В. Кочетков, А. В. Чванов, Л. В. Янковский. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. - 154 с.
4. Афанасьев, В. Л. Аппаратура для записи микропрофиля дорожной поверхности / В. Л. Афанасьев, Б. М. Додонов, В. П. Жигарев, В. И. Кольцов // Приборы и системы управления. 1999. № 2. - С. 50-51.
5. Каталог выпускаемой продукции ФГУП СНПЦ «Росдортех». -Саратов. 2001.-4 c.
6. Кочетков, А.В. Приборно-методическое обеспечение устройства и контроля качества дорожных покрытий с шероховатой поверхностью / А.В. Кочетков, С.Н. Жилин, П.В. Федотов и др.// Дороги России XXI века. - 2004. - № 4. - С. 46-48.
7. Совершенствование методов контроля качества устройства дорожных покрытий с шероховатой поверхностью / Н. С. Суслиганов. - Волгоград : ВГАСУ. Автореферат на соиск. канд. техн. наук. 2006. - 20 с.
8. Le materiel LPC. Laboratoire Central des Ponts et Chaussees. 1997.
9. Келвин, C. P. Аризонская конференция по дорожным покрытиям // Oklahoma State University & WayLink kelvin.wang@okstate.edu. Материалы ASU MU, 13-14 ноября 2013 г.
10. Построение 3D-моделей поверхности для визуализации и определения параметров макрошероховатости дорожного покрытия / Л. В. Янковский, А. В. Кочетков, А. Сладковски, И. С. Белоусов // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Пермь, 23-24 апреля 2015 г. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. - С. 515-520.
11. Поспелов, П. И. Применение фотограмметрической съемки для определения состояния покрытий автомобильных дорог / П. И. Поспелов, А. А. Шевяков // Автомоб. дороги. - 2001. - № 1. - С. 45 - 48.
12. Kochetkov, A.V. Standardization of Roughness of Products of the Machine-Building Industry on the Basis of Variable Height Indicator of Ledges and Variable Depth Indicator of Hollows as an Extension of State Standard GOST 2789-73 / A.V. Kochetkov, L.V. Yankovsky, Zh. N. Kadyrov // Chemical and Petroleum Engineering (2014). Volume 50, Issue 1-2, June 2014, Pages 50-57.