微波加热湿旧沥青混合料的传热传质研究

为了研究微波加热湿旧沥青混合料过程中的质热传递规律,分析了微波加热再生过程中的质热传递现象,并基于Fick扩散定律和傅里叶热传导模型,建立了沥青混合料内非稳态传热传质数学模型.考察沥青混合料内部温度和湿度沿微波传播方向的变化,研究了初始条件、边界条件及湿度、微波渗透深度和内热源三者间的关系;建立了传热传质耦合方程的数值计算模型,采用交替显格式数值解法对该模型进行数值模拟,获得了温度、湿度和加热时间三者间的关系;使用了工作频率为2.45 GHz的微波系统对湿旧沥青混合料进行了加热试验.结果表明:在加热温度和脱水除湿方面,试验测试结果与数值模拟结果基本一致,从而验证了传热传质模型的正确性,对湿旧沥青混合料的微波加热再生工艺具有实际指导意义.     

沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析

对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究,在总结当前国内桥面铺装结构分析主要方法的基础上,通过理论分析,提出了用有限元进行结构分析时,需要重点研究的几个问题,指出了今后主要的研究方向。     

Research on the dynamic performance of low-yield-strength shear panel damper for bridge application

This study seeks to develop a scientific understanding of the effects of dynamic loading history on the low-yield-strength shear panel damper(LYSPD) mechanical properties and fatigue performance.The LYSPD model is supposed as perfect elastic-plastic without strength deterioration.By adjusting the damper strength with the above supposition in the DYMO software,the serial earthquake response waves of the LYSPD under different soil conditions are obtained firstly.Subsequently,several waves,the most prone to damage at each soil condition, are selected as dynamic loading waves to verify the LYSPD dynamic performances experimentally.The test results suggest that the dynamic loading histories have no influence on the LYSPD strength or the supposed model while they affect the fatigue performance.The applicability and accuracy of three fatigue evaluation methods, cumulative plastic shear strain,cumulative energy absorption and Miner rule,are also compared according to the test results.     

沥青路面养护工程车控制系统的设计与研究

研制了一种微波加热沥青路面养护车控制系统,并提出了该养护车控制系统的功能要求,采用以工控机作为上位机、单片机作为下位机的硬件设计,开发并实现了基于VB程序的人机界面和图像显示以及单片机控制流程的编制．解决了沥青路面微波加热再生修补方面的2个智能控制问题。通过控制加热墙的加热范围及加热时间,实现了持续加热、间隙加热、扫描加热3种加热方式。试验测试验证了该加热控制系统能够完全满足控制要求。     

沥青路面养护工艺的优化和材料的选用

沥青路面是目前我国道路的主要结构形式,对其进行日常养护是保持和提高道路服务质量和延长使用寿命的重要保证。运用合理的施工工艺和适用的材料和设备完成养护作业,则是保证沥青路面日常养护工程质量的关键。     

基于红外热像的微波养护车加热墙通风设计

针对微波养护车加热墙磁控管阵列的散热问题,提出了加热墙磁控管阵列的强制风冷策略基于红外热像仪采集的热图像,应用红外热像分析方法,解决了用于保护磁控管的温控开关的最优安装位置问题和加热墙内的通风道设计问题.新产品试制表明,对微波养护车加热墙采用强制风冷散热是一种经济有效的方法.     

沥青路面微波现场热再生热电场模型

为了提高微波加热沥青混合料内辐射电场的效率及温度场分布的均匀性,应用惠更斯原理对基本面元辐射场积分建立了微波加热装置的辐射电场数学模型,运用能量守恒原理确定了辐射口面处沥青混合料的温度场数学模型,分析了结构参数及介质物性对热电场的影响。根据天线近场辐射理论对天线E面及H面长度进行了优化设计,应用不同长度的两种天线进行微波加热试验,测出了各自口面温度场分布并进行了计算机模拟。结果发现:用符合长度准则的天线加热后沥青混合料大部分区域温度为75℃~90℃,仅在口面周边位置温度略有下降,而用另一种天线加热后局部区域达到130℃以上,而大部分区域温度则在70℃以下。可见使用前一种天线加热后温度分布更均匀,具有更高的加热效率,从而验证了热电场模型的正确性和结构优化的有效性。     

沥青路面微波热再生传热模型与解法

为了获得沥青路面微波热再生过程的温度场,基于传热学理论,分析了微波加热过程的传热形式,建立了三维非稳态的传热模型,研究了传热模型的边界条件,求解了对流换热系数及辐射换热发射率,根据能量守恒原理,确定了内热源强度,实现了电场到热场的转化。采用交替方向显(ADE)格式,提出了传热模型的数值解法,对实测温度进行拟合,并建立了传热边界条件数学模型,仿真求得模型的可视化数值解。结果发现:加热450 s时,沥青混合料大部分区域接近70℃,加热600 s时,达到80℃,加热到750 s时,温度迅速上升到110℃左右,这表明热量传递随加热时间是非线性的,必须精确地选择加热时间以保证修补质量。     

沥青路面微波热再生实验系统及仿真优化

为了提高微波辐射加热沥青混合料的能量利用率,根据矩形波导传输和广义传输线相关理论,分别建立了磁控管最佳安装位置及加热器离地面最佳辐射高度模型,利用IE3D进行仿真分析和参数优化,优化结果显示可使反射系数减小,能量利用率提高.根据沥青路面材料在微波作用下的特性设计了一种加热器并进行了实验,结果发现沥青料温升增大,仿真结果和实验结果相吻合,验证了模型的正确性和优化的可靠性.