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专利号: 2020108536578
申请人: 南京林业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双层排水沥青路面上下层同步摊铺过程温度损失模拟方法,其特征在于该方法的具体步骤如下:(1)双层排水沥青路面的下层和上层沥青混合料的级配分别采用多孔沥青混合料(PA)-20和PA-13,基于离散元方法建立两种级配的集料组成模型,PA-20只考虑粒径为

20mm、16mm、13.2mm、9.5mm及4.75mm的集料颗粒,PA-13级配只考虑粒径为13.2mm、9.5mm及

4.75mm的集料颗粒,设置PA-20、PA-13两种级配集料的杨氏模量、恢复系数、黏结半径,利用离散元软件自动计算颗粒质量与密度;

(2)使用CAD软件建立长、宽、高分别为600mm、400mm、100mm且顶面中心至两侧具有2%横向坡度的几何体作为双层排水沥青路面整体框架,其中,双层排水沥青路面上层框架的长、宽、高分别为600mm、400mm、60mm,下层框架的长、宽、高分别为600mm、400mm、40mm,将该模型整体框架导入离散元软件,在离散元软件中,将双层排水沥青路面下层框架内填满PA-

20级配的集料颗粒,上层框架内填满PA-13级配的集料颗粒;

(3)颗粒与颗粒之间采用Heat Conduction接触模型,并分别设置PA-13和PA-20两种级配颗粒实际摊铺温度,在颗粒体积力接触模型中,添加Temperature Updats模型,并设置比热容和热传导率,建立双层排水沥青路面摊铺温度损失模型;

(4)使用Python程序将离散元软件导出的双层排水沥青路面模型文件格式转化为.stl文件格式,将.stl文件格式导入至有限元软件中,设置流体域后划分网格,生成.msh文件;

(5)将.msh文件导入有限元软件后,设置热交换模型和能量方程,双层排水沥青路面流体域入口处空气速度分别设置为2m/s、4m/s、6m/s和8m/s,环境温度分别设置为10℃、11℃、

12℃、13℃、14℃和15℃,建立双层排水沥青路面摊铺温度损失模型;

(6)运行双层排水沥青路面摊铺温度损失模型,获得不同工况下双层排水沥青路面上、下层温度分布云图以及流体相分布云图,对不同层位、不同粒径的集料温度进行分析,监控沥青混合料摊铺过程温度损失,并预测特定时刻沥青混合料温度,提高双层排水沥青路面压实效果。