公路交通科技
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공로교통과기
JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORTATION RESEARCH AND DEVELOPMENT
2012年
1期
48-52
,共5页
道路工程%路面结构%半解析法%温度场
道路工程%路麵結構%半解析法%溫度場
도로공정%로면결구%반해석법%온도장
对路面结构瞬态温度场进行了求解,并提出了一种空间上解析而时间上有限差分离散的半解析法.首先,根据路面结构层状特征、传热特点和传热学原理,建立了路面结构瞬态热传导问题的数学模型,该模型综合考虑了大气温度、日辐射和地面反射等环境因素变化的影响.其次,基于时间有限差分离散,推导了以层间状态变量(温度和热流密度)表示的状态方程.最后,根据矩阵分析理论,给出了路面结构瞬时温度场的逐时递进公式和基于MATLAB5.2平台编制了相应的计算软件.对某一典型路面结构夏冬季瞬态温度场进行了计算,获得了其时空分布规律,并与ANSYS10.0计算结果进行比较.路面结构上部温度随时间和深度均有显著变化,当太阳辐射最强时,温度变化更突出；随着深度的增加,温度变化越来越弱.不论何时,路面结构内存在着沿深度方向的不均匀分布温度场,所产生的温度应力会诱发裂缝,路面结构设计时应注意.
對路麵結構瞬態溫度場進行瞭求解,併提齣瞭一種空間上解析而時間上有限差分離散的半解析法.首先,根據路麵結構層狀特徵、傳熱特點和傳熱學原理,建立瞭路麵結構瞬態熱傳導問題的數學模型,該模型綜閤攷慮瞭大氣溫度、日輻射和地麵反射等環境因素變化的影響.其次,基于時間有限差分離散,推導瞭以層間狀態變量(溫度和熱流密度)錶示的狀態方程.最後,根據矩陣分析理論,給齣瞭路麵結構瞬時溫度場的逐時遞進公式和基于MATLAB5.2平檯編製瞭相應的計算軟件.對某一典型路麵結構夏鼕季瞬態溫度場進行瞭計算,穫得瞭其時空分佈規律,併與ANSYS10.0計算結果進行比較.路麵結構上部溫度隨時間和深度均有顯著變化,噹太暘輻射最彊時,溫度變化更突齣；隨著深度的增加,溫度變化越來越弱.不論何時,路麵結構內存在著沿深度方嚮的不均勻分佈溫度場,所產生的溫度應力會誘髮裂縫,路麵結構設計時應註意.
대로면결구순태온도장진행료구해,병제출료일충공간상해석이시간상유한차분리산적반해석법.수선,근거로면결구층상특정、전열특점화전열학원리,건립료로면결구순태열전도문제적수학모형,해모형종합고필료대기온도、일복사화지면반사등배경인소변화적영향.기차,기우시간유한차분리산,추도료이층간상태변량(온도화열류밀도)표시적상태방정.최후,근거구진분석이론,급출료로면결구순시온도장적축시체진공식화기우MATLAB5.2평태편제료상응적계산연건.대모일전형로면결구하동계순태온도장진행료계산,획득료기시공분포규률,병여ANSYS10.0계산결과진행비교.로면결구상부온도수시간화심도균유현저변화,당태양복사최강시,온도변화경돌출；수착심도적증가,온도변화월래월약.불론하시,로면결구내존재착연심도방향적불균균분포온도장,소산생적온도응력회유발렬봉,로면결구설계시응주의.
