混合瀝青路面結構溫度耦合演變與仿真模擬研究
發(fā)布時間:2021-09-12 10:22
為研究瀝青混合料路面結構溫度分布情況及其隨時間變化的演變規(guī)律,結合三種傳熱形式(熱輻射、熱對流和熱傳導),利用有限元軟件建立自然環(huán)境下的瀝青路面模型,并與實驗結果進行對比。結果表明:隨著深度的增加,路面結構溫度逐漸下降,并且其最大溫差與結構最大溫差在相同時間出現;隨著時間的增加,瀝青路面結構溫度先增加后降低;同一時間條件下不同結構深度的最大溫度差與結構最高溫度同時出現;采用的多物理場仿真模擬方法具有較高的準確性和可靠性,為瀝青路面施工、運營提供數據支撐。
【文章來源】:計算機應用與軟件. 2020,37(07)北大核心
【文章頁數】:4 頁
【部分圖文】:
邊界條件設定和網格劃分結果
為探究瀝青混合料路面結構溫度隨深度的演變規(guī)律,分別選取距瀝青混合料路面結構表面20 mm和100 mm處作為研究觀測點,并每隔半小時進行數據采集。在ANSYS軟件中可通過在上述兩個深度預置探針,以達到實時觀測該深度溫度變化的目的。模擬過程結束后,可將模擬結果以數據表格的形式導出并繪圖,結果如圖4所示。由圖4可以清晰地看出,瀝青路面結構溫度隨時間變化而呈現出明顯的周期性趨勢,其溫度在13:00左右達到最高值,隨后其溫度隨著熱輻射和環(huán)境氣溫的降低而逐漸減弱,并在5:00左右達到一天的最低值。出現這一變化規(guī)律的原因是外界環(huán)境溫度和輻射對路面溫度分布影響較大,如從圖2中可以看出外界溫度從7:00開始逐漸升高,且瀝青路面溫度也從7:00開始升高。
氣溫與輻射是瀝青路溫度場的主要影響因素,瀝青路面各深度的溫度狀況也同氣溫一樣呈周期性變化。實驗測得某地夏季氣溫和輻射變化如圖2所示。圖2 氣溫和日輻射隨時間變化圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新鋪瀝青混凝土溫度衰變規(guī)律及強度特性[J]. 馬翔,徐成,徐旭光,孫孝語. 鐵道科學與工程學報. 2018(10)
[2]瀝青路面加熱過程中溫度分布的隨機性研究[J]. 顧海榮,梁奉典,李金平,董強柱,徐信芯. 筑路機械與施工機械化. 2018(05)
[3]熱風循環(huán)式就地熱再生瀝青路面溫度場[J]. 李雪毅,鄒曉翎,吁新華. 中外公路. 2018(02)
[4]瀝青路面瀝青層偏應力分布研究[J]. 趙毅,梁乃興. 公路. 2018(03)
[5]行車荷載與溫度綜合作用下瀝青路面疲勞損傷分析[J]. 韋璐,陶明霞,馬志平,王芳. 公路. 2018(02)
[6]瀝青路面內部溫度預估方法與預估模型[J]. 李強,黃葵陽,王朝暉. 中外公路. 2017(05)
[7]瀝青路面結構溫度隨深度變化規(guī)律研究[J]. 宋小金,樊亮. 土木工程學報. 2017(09)
[8]季節(jié)性凍土地區(qū)瀝青路面溫度場的預估模型[J]. 郭學東,常孟元,孫明志,陳星. 科學技術與工程. 2017(10)
[9]基于傅立葉導熱定律的瀝青混合料熱傳導試驗[J]. 延西利,李緒梅,孫毅,徐達. 交通運輸工程學報. 2013(06)
[10]考慮對流傳熱的多孔瀝青路面降溫性能[J]. 蔣甫. 土木工程學報. 2011(10)
碩士論文
[1]建筑保溫墻體薄空氣間層空氣濕度對傳熱影響的實驗研究[D]. 方武.安徽建筑大學 2015
本文編號:3394054
【文章來源】:計算機應用與軟件. 2020,37(07)北大核心
【文章頁數】:4 頁
【部分圖文】:
邊界條件設定和網格劃分結果
為探究瀝青混合料路面結構溫度隨深度的演變規(guī)律,分別選取距瀝青混合料路面結構表面20 mm和100 mm處作為研究觀測點,并每隔半小時進行數據采集。在ANSYS軟件中可通過在上述兩個深度預置探針,以達到實時觀測該深度溫度變化的目的。模擬過程結束后,可將模擬結果以數據表格的形式導出并繪圖,結果如圖4所示。由圖4可以清晰地看出,瀝青路面結構溫度隨時間變化而呈現出明顯的周期性趨勢,其溫度在13:00左右達到最高值,隨后其溫度隨著熱輻射和環(huán)境氣溫的降低而逐漸減弱,并在5:00左右達到一天的最低值。出現這一變化規(guī)律的原因是外界環(huán)境溫度和輻射對路面溫度分布影響較大,如從圖2中可以看出外界溫度從7:00開始逐漸升高,且瀝青路面溫度也從7:00開始升高。
氣溫與輻射是瀝青路溫度場的主要影響因素,瀝青路面各深度的溫度狀況也同氣溫一樣呈周期性變化。實驗測得某地夏季氣溫和輻射變化如圖2所示。圖2 氣溫和日輻射隨時間變化圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新鋪瀝青混凝土溫度衰變規(guī)律及強度特性[J]. 馬翔,徐成,徐旭光,孫孝語. 鐵道科學與工程學報. 2018(10)
[2]瀝青路面加熱過程中溫度分布的隨機性研究[J]. 顧海榮,梁奉典,李金平,董強柱,徐信芯. 筑路機械與施工機械化. 2018(05)
[3]熱風循環(huán)式就地熱再生瀝青路面溫度場[J]. 李雪毅,鄒曉翎,吁新華. 中外公路. 2018(02)
[4]瀝青路面瀝青層偏應力分布研究[J]. 趙毅,梁乃興. 公路. 2018(03)
[5]行車荷載與溫度綜合作用下瀝青路面疲勞損傷分析[J]. 韋璐,陶明霞,馬志平,王芳. 公路. 2018(02)
[6]瀝青路面內部溫度預估方法與預估模型[J]. 李強,黃葵陽,王朝暉. 中外公路. 2017(05)
[7]瀝青路面結構溫度隨深度變化規(guī)律研究[J]. 宋小金,樊亮. 土木工程學報. 2017(09)
[8]季節(jié)性凍土地區(qū)瀝青路面溫度場的預估模型[J]. 郭學東,常孟元,孫明志,陳星. 科學技術與工程. 2017(10)
[9]基于傅立葉導熱定律的瀝青混合料熱傳導試驗[J]. 延西利,李緒梅,孫毅,徐達. 交通運輸工程學報. 2013(06)
[10]考慮對流傳熱的多孔瀝青路面降溫性能[J]. 蔣甫. 土木工程學報. 2011(10)
碩士論文
[1]建筑保溫墻體薄空氣間層空氣濕度對傳熱影響的實驗研究[D]. 方武.安徽建筑大學 2015
本文編號:3394054
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