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导电沥青混凝土的导电机理及路用性能研究

作　者: 陈忠良
导　师: 宋固全
学　校: 南昌大学
专　业: 力学
关键词: 导电沥青混凝土导电机理路用性能有限元模拟电热性能
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着科学社会的不断进步与发展,沥青混凝土路面已被广泛使用。而冬季路面的积雪结冰导致交通堵塞,影响行车舒适和安全,给人们出行带来了诸多不便。为此人们一直在寻求行之有效的融雪化冰的方法,导电沥青混凝土便应运而生。导电沥青混凝土是指在普通沥青混凝土的基础上,添加适宜类型和适当掺量的导电相材料,从而使得原本绝缘的普通沥青混凝土转变为具有良好导电性能和发热性能的新型复合材料——导电沥青混凝土。由于导电沥青混凝土路面在融雪化冰时对交通没有影响,具有较高的时效性和良好的绿色环保性等优点,所以对导电沥青混凝土的研究具有重大意义。要了解导电沥青混凝土的导电行为,需了解导电沥青混凝土的导电机理。目前关于导电沥青混凝土导电机理的研究并不多,主要是从实验数据来分析其导电机理。本文借鉴聚合物基导电复合材料的导电机理,对导电沥青混凝土进行数值模拟,通过计算导电沥青混凝土的电导率来研究其导电机理。综合导电复合材料的几种导电模型,提出能够深入合理解释导电沥青混凝土导电行为的导电机理。利用细观力学中的夹杂理论预测掺导电相材料的导电沥青混凝土的有效弹性模量；利用大型有限元计算软件ANSYS建立实际路面模型,计算在不同路面中面层弹性模量情况下,导电沥青混凝土路面的弯沉、层底拉应力、及层间剪应力。将有限元计算结果与理论计算结果进行对比分析,验证了有限元计算的可靠性,得出导电沥青混凝土路面路用性能与导电相填料含量的关系。利用大型有限元软件ANSYS建立导电沥青混凝土路面模型,考虑不同环境因素的影响,计算石墨导电沥青混凝土路面在施加一定电压的情况下,温度场的分布,以及融雪化冰的性能。

导电沥青混凝土的导电机理及路用性能研究

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