基于弹性层状体系的沥青混凝土路面温度场模型分析

基于弹性层状体系的沥青混凝土路面温度场模型具有较强的适应性,不受地区及路面结构类型的限制.采用理论分析法,从热力学传热过程原理出发,考虑大气能量传递的导热、对流换热、辐射传热的方式,建立周期非稳态热传导方程用于路面的温度场分析.在研究了太阳辐射和大气温度等影响因素的基础上,推导出适用于沥青混凝土路面温度场的公式.同时建立了有限元温度场模型,与层状体系温度场模型及Superpave温度场模型进行对比分析.研究结果表明,层状体系温度场分析结果与Superpave温度场模型、有限元温度场模型的偏差较小,且数值往往介于Superpave的结果和有限元分析结果之间.     

EGR率对柴油机富氢EGR燃烧过程的影响

在一台柴油机可视化实验台上,用高速摄像机拍摄下柴油机富氢EGR燃烧过程的火焰照片,应用三基色法计算了燃烧温度场,结合示功图和放热率曲线分析了EGR率对富氢EGR燃烧过程的影响.结果表明:当掺氢比为2％时,随着EGR率的增加,着火时刻呈现推迟的趋势,燃烧持续时间先延长后缩短;缸内最大爆发压力减小,达到峰值压力的时间推迟;放热率峰值下降,放热率曲线整体推后;缸内最高温度和平均温度随之降低.     

季节性冰冻地区冬季路面温度分布规律

为准确掌握冬季沥青路面温度场的分布特点和变化规律,基于自行研发的季节性冰冻地区典型道路模型试验台,以试验台近4年的路面温度跟踪观测数据为基础,开展了季节性冰冻地区冬季沥青路面温度场分布规律的研究.基于观测数据,运用统计分析法,建立了观测点所在区域路面温度场预估模型,并对实测值与预测值进行了对比.结果表明:在冬季,随着深度的增加,路面温度逐渐升高,温差变化逐渐减小,且在距路表30 cm深度处存在日恒温点;气温骤变时,较大的温度梯度变化主要发生在沥青面层内;哈尔滨冬季最大冻结深度约为180 cm;提出的预估模型具有较好的精确性与实用性.     

沥青路面碾压温度场与有效压实时间分析

为研究碾压温度对沥青混合料压实特性的影响,采用数值方法建立了松铺和密实2种状态下沥青混合料碾压温度场的分析模型.研究了不同环境因素、摊铺层厚度以及初始温度下沥青混合料碾压温度随时间的变化规律.计算了沥青混合料的最短有效压实时间和最长有效压实时间,建立了有效压实时间的多元回归模型,并通过实体工程进行了验证.结果表明:温度随着时间的增加而不断降低,降温速率随着风速的降低,大气温度、太阳辐射热量或摊铺层厚度的增加而降低,而松铺沥青混合料的降温速度快于密实沥青混合料,其有效压实时间更短.经验证,有效压实时间计算模型合理可靠,可为今后工程实践提供参考依据.     

沥青路面老化与温度场引起的模量梯度研究

由沥青路面老化与温度引起的模量梯度是造成路面Top-Down裂缝的主要原因,为对Top-Down裂缝进行开裂预估,本文通过计算路面不同深度的平均温度得出路面的温度场分布,研究沥青路面老化随龄期、温度、空隙率和深度的发展变化规律,建立老化预估模型。根据老化预估模型中沥青粘度与沥青混合料动态模量的关系,得到沥青混合料随老化时间、温度、深度、空隙率变化的梯度模量。研究结果表明:通过全寿命沥青路面结构的老化预测模型、沥青粘度与沥青混合料动态模量的关系式,可建立不同老化程度和动态模量之间的关系。     

季冻地区路面内部短期冻融循环的数值模拟

季冻区修筑的沥青路面,将会遭受到严重的冻结、融化破坏。以模型预估的方法建立起关于季冻地区路面温度场预估模型,准确地把握季冻地区在冻融交替季节路面内部温度变化情况。定量地分析某地区冻融循环的剧烈程度,一方面为公路的新建与养护提供一定的参考材料,另一方面也可以深入地分析冻融作用,为找到缓解方法提供数据依据。     

三峡成库初期长江万州—涪陵河段航道变化研究

利用一维数学模型计算万州至涪陵河段通航水流条件(水深、流速、比降),并对各蓄水阶段通航水流条件变化情况进行对比分析。研究结果表明:万州至涪陵河段航道均不同程度的受到蓄水影响,并相应产生一定变化,有利有弊。蓄水期水位抬高,流速减缓,对航道有利但也造成部分滩险的泥沙淤积。     

高速列车车内温度场与气流场研究

应用FLUENT软件对高速软卧车包间内的温度场和气流场进行了数值模拟,基于非稳态的双方程湍流模型,分别对夏季、冬季送风情况下包间内的温度、速度分布进行分析.研究结果表明,客室空调原送风量分配方案对应的温度场和气流场不能满足标准要求.通过调整客室内各个部位的风量,温度场和气流场的计算结果基本满足UIC553的要求.根据以上的仿真计算结果对目前的通风系统提出了合理的改进建议.     

测温刀具温度场分布及其动态性能仿真预测

以测温刀具为研究对象,在传热学和金属切削理论基础上,建立了测温刀具温度场数学模型,计算了实际工况下测温刀具前刀面的平均温度.通过将Pro/E生成的测温刀具模型导入Hypermesh进行网格划分、材料属性定义及加载,最后,将建好的有限元模型导入ANSYS中仿真,得到了测温刀具的温度场分布情况,并对刀具上的薄膜热电偶的动态性能进行了仿真预测.研究表明,由前刀面热源引起的温度场分布,温度值最高点恰好位于薄膜热电偶的热接点处;仿真预测结果表明本测温刀具的动态响应时间是毫秒级的.     

铝/钢复合过渡接头焊接温度场及性能试验研究

本文通过试验方法对比研究了焊接热循环对三种应用于舰船铝合金、钢质结构连接的铝合金-钢复合过渡接头温度场及界面结合性能的影响。在前期研究的基础上,试样依次采用铝合金TIG焊、MIG焊实现过渡接头与铝合金板材之间的焊接。过渡接头复合界面的温度场及焊接前后界面结合性能测试结果表明：焊接热循环对过渡接头复合界面剪切强度及厚度方向的抗拉强度具有显著的影响。同一焊接条件下,焊接热循环在新型四层复合过渡接头界面上产生的温度峰值明显低于目前广泛应用的两种三层复合过渡接头,四层复合过渡接头焊接前后的性能也大大高于后者,即使采用小宽度焊接试样,其焊后性能仍能满足舰船设计指标要求。因此,是能满足“更高施焊温度、更大应力承载、结合界面更强和更高结构韧性”要求的新型铝合金、钢结构焊接连接用过渡接头。