基于路表实测温度的路面温度场估计模型 被引量：23

1

作者 谈至明 马正军 邹晓翎 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期700-704,共5页

从路面温度变化具有周期性为出发点建立了根据路表温度推算路面结构任一深度温度与自路表至某一深度的层平均温度的估算模型,并通过引入深度传导时间τz以消除路面材料导温系数不同引起的差异.根据广州、宁波、大同三地的路面结构温度... 从路面温度变化具有周期性为出发点建立了根据路表温度推算路面结构任一深度温度与自路表至某一深度的层平均温度的估算模型,并通过引入深度传导时间τz以消除路面材料导温系数不同引起的差异.根据广州、宁波、大同三地的路面结构温度场观测站为期1年的路面温度实测数据,以模型估算温度与实测温度之残差的标准差最小为控制目标,确定了模型中4个待定参数即短时间温度变化的时长t1、基线温度变化的时长t2、短时温度变幅的衰减系数k1、基线温度变幅的衰减系数k2的回归式.拟合结果表明,广州、宁波、大同三地的2种路面(沥青路面、水泥混凝土路面)不同深度温度及自路表至某一深度的层平均温度的模型估计值与实测值之残差的标准差仅1℃左右,最大不超过1.52℃,残差均值小于0.5℃.因此,预估公式具有较好的精度与普适性. 展开更多

关键词 路面工程 路面温度场 路表温度 平均温度

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路面温度场的数值解及几个关键问题探讨 被引量：20

2

作者 谈至明 邹晓翎 刘伯莹 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期374-379,共6页

利用有限差分法,研究了不同边界条件下路面温度场有限差分解的收敛性及网格的合理划分;分析了将路面结构温度场求解简化为半无限体热传导问题的可行性及误差、路表与天空相互辐射中路表温度和天空有效温度作一阶泰勒近似所引起的偏差;... 利用有限差分法,研究了不同边界条件下路面温度场有限差分解的收敛性及网格的合理划分;分析了将路面结构温度场求解简化为半无限体热传导问题的可行性及误差、路表与天空相互辐射中路表温度和天空有效温度作一阶泰勒近似所引起的偏差;讨论了天空有效温度的估计偏差对路面温度场的影响,以及路面初始温度值偏差的消散时间. 展开更多

关键词 道路工程 路面温度场 有限差分法 半无限体 热传导 天空有效温度 误差分析

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足尺路面试验环道路面温度曲线特征及拟合研究 被引量：7

3

作者 肖倩 许兵 +1 位作者 王旭东 周兴业 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1-6,共6页

为了对路面温度变化规律及特征进行分析,分析了足尺路面试验环道RIOHTRACK路面结构温度季节性变化和日变化的一般规律。路面结构内部温度随着季节变化呈现交替性变化,且不同深度处温度在全年有两个交叉时段,在这两个交叉时段,路面结构... 为了对路面温度变化规律及特征进行分析,分析了足尺路面试验环道RIOHTRACK路面结构温度季节性变化和日变化的一般规律。路面结构内部温度随着季节变化呈现交替性变化,且不同深度处温度在全年有两个交叉时段,在这两个交叉时段,路面结构内部不同深度处温度差达到最小;路面结构内部温度是由大气温度和大地温度共同作用影响的,而日温差为0℃的最小深度位置即为这两个温度场相互作用的平衡点。该平衡点上部结构温度,主要受大气温度变化的影响,其日温度随着大气温度变化呈现周期性波动,波动曲线呈现非对称波的特点。基于日温度变化曲线非对称波的特点以及路面温度随深度变化的规律,研究了路面温度日变化曲线和路面温度随深度变化曲线的拟合方法,分别从时间和深度两个维度建立了路面温度的时间函数模型和随深度变化函数模型。通过模型对实测数据的拟合结果表明:所建立的时间函数模型对路面结构日温度变化曲线具有很高的拟合精度,能较好地契合温度曲线非对称波的特点;所建立的路面结构温度随深度变化函数模型对路面结构温度随深度的变化曲线具有很高的拟合精度,能较好地反映路面结构温度随深度变化的规律。 展开更多

关键词 道路工程 路面温度场 拟合模型 特征参数

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材料热物理参数对沥青路面温度场的影响 被引量：7

4

作者 李彬 陈肃明 从志敏 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期44-49,共6页

为了分析沥青面层材料热物理参数对路面整个深度范围内温度场的影响规律,根据传热学和气象学的基本原理,得出路表面热平衡方程,以实测太阳辐射值、气温、风速作为模型的边界条件,采用ANSYS CFX软件,进行三维数值建模。通过实测数据验证... 为了分析沥青面层材料热物理参数对路面整个深度范围内温度场的影响规律,根据传热学和气象学的基本原理,得出路表面热平衡方程,以实测太阳辐射值、气温、风速作为模型的边界条件,采用ANSYS CFX软件,进行三维数值建模。通过实测数据验证模拟值的准确性,进而分析路面材料的吸收率、导热系数、比热、发射率和密度对沥青路面温度场的影响。结果表明:该CFX计算模型具有较高的精度;同时,为改善高温地区沥青路面温度场,路面材料应具有吸收率小、导热系数小、比热大、发射率大的特点;研究结果可为节能环保型路面的选材与设计奠定基础,并为如何改善沥青路面温度场提供理论依据。 展开更多

关键词 路面温度场 热平衡方程 数值模拟 热物理参数

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路面结构层温度特征值的估计 被引量：6

5

作者 邹晓翎 谈至明 钱晨 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1041-1045,共5页

基于宁波、大同、广州三地的路面结构温度测站及江苏镇凓高速公路、山东济莱高速公路的现场温度测站超过1年的路面温度数据,从研究路面结构温度日较差、日平均温度和温度正较差之比的基本特征和相互关系着手总结了它们随路面深度的衰减... 基于宁波、大同、广州三地的路面结构温度测站及江苏镇凓高速公路、山东济莱高速公路的现场温度测站超过1年的路面温度数据,从研究路面结构温度日较差、日平均温度和温度正较差之比的基本特征和相互关系着手总结了它们随路面深度的衰减规律并给出了回归式,通过引入"广义"深度坐标z/槡α(z为距离路表深度,α为材料导温系数)消除了路面材料不同引起的差异,提出了用路表温度特征值估计路面结构层任一深度日温度特征值的方法和公式,并推广至任一深度日温度特征值已知的场合,最后利用LTPP(LongTerm Pavement Performance)项目中01-0101(State code-SHRP ID)试验段的数据对模型进行验证.结果表明:本文提出方法和公式在估计路面结构不同深度的日最高温度、日最低温度时具有良好精度,其偏差的均方值不超过2.0℃,偏差的平均值小于0.6℃,可满足工程要求. 展开更多

关键词 路面工程 路面温度场 温度日较差 日最高温度 日最低温度 日平均温度

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不同湿温条件下路面材料热物性参数研究

6

作者 彭嫣 谈至明 《交通科技》 2023年第2期1-6,共6页

基于设在大同、广州气象站内的路面结构温度试验区的实测路面温度与相对应的气象数据,利用有限差分法和模式搜索法,研究不同温湿度条件下路面材料的热物性参数变化规律,讨论一次持续降雨对路面温度场的影响。结果表明,水泥混凝土和沥青... 基于设在大同、广州气象站内的路面结构温度试验区的实测路面温度与相对应的气象数据,利用有限差分法和模式搜索法,研究不同温湿度条件下路面材料的热物性参数变化规律,讨论一次持续降雨对路面温度场的影响。结果表明,水泥混凝土和沥青混合料面层的导热系数在-10~30℃内可视为常值,水泥稳定碎石基层和级配碎石垫层的导热系数随温度降低而减小,尤其在冬季路面结冰情况下可减小40%以上;一次持续降雨对路面温度场的影响时长为5~30 h不等,降雨浸湿路表可使路面面层上部约60~120 mm的导热系数增大10%~60%,使温度相比晴天干燥传热状态下降低0.1~5℃;路面材料导温系数的影响因素更多且更为复杂而呈现随机波动现象,其中,温湿引起波动在20%以内且对传热效率的影响不大,一般可忽略。 展开更多

关键词 路面工程 路面温度场 热物性参数 持续降雨 有限差分法

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周期性边界条件下路面温度场及影响因素研究

7

作者 熊佳园 韩端君 +1 位作者 唐湘婧 唐光明 《价值工程》 2023年第14期140-143,共4页

温度对路面的承载力和使用性能有极其重要的影响,温度超过限定范围造成的路面病害将造成道路性能破坏甚至交通事故,因此研究路面的温度场十分重要。对于周期性边界条件下路面的一维温度场,采用简谐波分别表示气温、太阳辐射建立传热模型... 温度对路面的承载力和使用性能有极其重要的影响,温度超过限定范围造成的路面病害将造成道路性能破坏甚至交通事故,因此研究路面的温度场十分重要。对于周期性边界条件下路面的一维温度场,采用简谐波分别表示气温、太阳辐射建立传热模型,基于拉普拉斯积分变换法推导出温度场的理论解,并研究路面导热系数和比热容对路面温度的影响,为发展热阻式路面、相变沥青路面实现降低路面高温目的提供参考依据。 展开更多

关键词 周期性传热 路面温度场 拉普拉斯变换 导热系数 比热容

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非线性路面温度场的计算理论 被引量：1

8

作者 吴赣昌 张淦生 《佛山科学技术学院学报（社会科学版）》 1993年第6期10-18,共9页

建立了二维非线性路面温度场的数学模型,根据路面温度场的特性,采用实与复偏微分方程组边值理论相结合的方法,提出了二维非线性路面温度场的计算理论,它具有精度高、计算量小的特点。

关键词 二维 非线性 路面温度场

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基于电阻网法的路面融雪化冰系统数值模拟 被引量：2

9

作者 李赏 韩文博 +1 位作者 姚亚军 韩念琛 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期49-56,共8页

采用有限元分析方法研究电阻网用于路面融雪化冰的传热机理,以传热学为理论基础,推导出系统数学模型在进行数值分析时所遵循的控制微分方程及定解条件,并施加载荷,获取在不同的铺装功率和环境条件下的路面温度及结构层内的温度分布、升... 采用有限元分析方法研究电阻网用于路面融雪化冰的传热机理,以传热学为理论基础,推导出系统数学模型在进行数值分析时所遵循的控制微分方程及定解条件,并施加载荷,获取在不同的铺装功率和环境条件下的路面温度及结构层内的温度分布、升温规律。制作了试验模型,并设计装置连接思路,通过试验获得与有限元分析方法中相同条件下的路面及结构层内的温度。将试验记录结果与数值模拟结果进行对比,两者吻合较好。结合数值模拟与试验两个过程,进行一定的误差分析。结论是:可利用有限元分析方法及ANSYS软件模拟电阻网在不同环境条件下的融雪化冰这一非稳态导热过程。 展开更多

关键词 道路工程 路面温度场 有限元分析 电阻网 融雪化冰 试验研究

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基于机器学习的路表温度预估方法研究 被引量：1

10

作者 杨书杰 彭嫣 《交通科技》 2022年第2期5-8,共4页

依托实测路表温度与气象数据,基于路面温度场热平衡方程,分析影响路表温度的主要因素;选取历史路表温度与气象参数作为特征,通过LightGBM(轻量级梯度提升机)对中短时间尺度内的路表温度进行预估。结果表明,水泥、沥青2种路面短期(1 h)... 依托实测路表温度与气象数据,基于路面温度场热平衡方程,分析影响路表温度的主要因素;选取历史路表温度与气象参数作为特征,通过LightGBM(轻量级梯度提升机)对中短时间尺度内的路表温度进行预估。结果表明,水泥、沥青2种路面短期(1 h)预估结果均方根误差分别为0.82,1.12℃,中短期(3 h)分别为1.31,1.86℃;允许误差在3℃内时,准确率在90%以上;水泥路面预估精度高于沥青路面,高温状况下预估精度稍低。采用LightGBM模型对路面温度预估的效果较好。 展开更多

关键词 路面温度场 机器学习 LightGBM 温度预估

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闽南地区冬季隧道复合式路面结构温度分布规律研究

11

作者 傅东阳 《路基工程》 2021年第6期109-113,共5页

基于闽南地区隧道工程项目实例,运用有限元软件分析了冬季条件下隧道复合式路面结构的温度分布规律。研究结果表明:随着洞内纵向深度和路面结构深度的增加,各结构层温度日变化幅度逐渐减小,变化相位有滞后现象,洞口与洞内90 m处沥青面... 基于闽南地区隧道工程项目实例,运用有限元软件分析了冬季条件下隧道复合式路面结构的温度分布规律。研究结果表明:随着洞内纵向深度和路面结构深度的增加,各结构层温度日变化幅度逐渐减小,变化相位有滞后现象,洞口与洞内90 m处沥青面层表面温度日变化幅度相差6.51℃,结构深度36 cm处日温度最低时刻滞后2小时,洞口处沥青面层表面与结构深度36 cm处温度日变化幅度相差8.03℃,日最低温度滞后10小时;路面结构温度随隧道纵向深度变化分成洞口不稳定段和洞内稳定段,且随着结构深度的增加,洞内温度不稳定段长度逐渐减小,沥青面层表面与结构深度36 cm处不稳定段长度分别为30,20 m,长度减小10 m。 展开更多

关键词 隧道复合式路面 路面温度场 纵向深度 有限元分析 数值模拟

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山区隧道复合式路面结构温度场研究——基于ABAQUS有限元软件数值模拟

12

作者 杨斌 《福建建筑》 2021年第2期66-69,76,共5页

以某山区隧道路面工程项目为例,运用ABAQUS有限元软件对隧道的进口段路面进行数值模拟,分析其夏季最高温和冬季最低温下的隧道进口段复合式路面结构的纵向温度和温度梯度的变化。结果表明:①在夏季阶段,隧道洞口到洞内40 m路面纵向日均... 以某山区隧道路面工程项目为例,运用ABAQUS有限元软件对隧道的进口段路面进行数值模拟,分析其夏季最高温和冬季最低温下的隧道进口段复合式路面结构的纵向温度和温度梯度的变化。结果表明:①在夏季阶段,隧道洞口到洞内40 m路面纵向日均温度变化较大,温度先小幅度升高,然后急剧下降;洞内40 m后纵向温度趋于稳定且基本为一条直线;在冬季阶段,隧道洞口到洞内30 m处温度急剧上升,然后趋于稳定。②夏冬季日均温度梯度纵向变化在洞口到洞内40 m处变化较大,洞内40 m后温度梯度纵向变化趋于稳定。③复合式路面在夏季各结构层温度随结构深度的增加而降低,且温度梯度随着结构深度的增加而升高,但沥青面层温度梯度大于混凝土结构层;冬季则呈现相反趋势。④隧道路面结构及材料的设计应与一般路面有所不同;对已投入使用但未出现明显病害的隧道路面进口段可采取预防性养护。 展开更多

关键词 隧道复合式路面 路面温度场 温度梯度 数值模拟

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长大隧道进出口段典型沥青路面结构温度场研究

13

作者 王瑜 郭逸轩 王睿 《现代交通技术》 2018年第4期41-46,共6页

针对隧道进出口段路面结冰、低温裂缝等病害,以青海共玉公路通天河隧道为例,利用有限元法,建立了隧道进出口段路面温度场计算模型,并结合当地环境因素,确定了温度场边界条件控制方程。在此基础上,分析夏季持续高温环境及冬季持续低温环... 针对隧道进出口段路面结冰、低温裂缝等病害,以青海共玉公路通天河隧道为例,利用有限元法,建立了隧道进出口段路面温度场计算模型,并结合当地环境因素,确定了温度场边界条件控制方程。在此基础上,分析夏季持续高温环境及冬季持续低温环境下隧道进出口段路面结构的温度、温度梯度变化特性。结果表明:夏季,隧道洞外20m至洞内20 m纵向空间内路面的温度极值急剧下降;冬季,洞外各结构层顶面温度极值自洞外100 m至洞口逐渐上升,洞内各结构层顶面温度极值自洞口至洞内100 m逐渐降低。进出口段路面各结构层顶面夏冬两季最高温度梯度纵向分布在洞外20 m至洞内20 m的范围内变化较大,呈现凸形趋势,洞外路表温度梯度高于洞内。 展开更多

关键词 长大隧道 进出口段 路面温度场 有限元法

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半刚性路面Top-Down裂缝及其应力强度因子分析

14

作者 莫仕步 黄松 王秋敏 《西部交通科技》 2015年第6期22-26,共5页

为了研究荷载应力和温度应力对半刚性沥青路面Top-Down裂缝扩展的影响,文章基于断裂力学理论,运用有限元方法,建立弹性层状连续的二维路面结构模型,分析高温状况荷载的超载比例、既有裂缝长度和低温状况既有裂缝长度对裂缝尖端应力强度... 为了研究荷载应力和温度应力对半刚性沥青路面Top-Down裂缝扩展的影响,文章基于断裂力学理论,运用有限元方法,建立弹性层状连续的二维路面结构模型,分析高温状况荷载的超载比例、既有裂缝长度和低温状况既有裂缝长度对裂缝尖端应力强度因子的影响,计算时考虑了路面非均匀温度场和温度与沥青混合料弹性模量关系。结果表明超载比例增加、既有裂缝长度增加都会导致裂缝尖端的应力强度因子线性增加,低温状况温度应力作用比高温状况荷载应力作用更易加速Top-Down裂缝的扩展。 展开更多

关键词 Top-Down裂缝 路面温度场 应力强度因子 荷载应力 温度应力

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陶瓷热阻式沥青路面温度场热散失研究

15

作者 吕澄刚 刘明莉 《山西建筑》 2015年第27期148-149,共2页

利用有限元软件建立了基于热传导理论的沥青路面温度场模型,模拟了不同陶瓷掺量的沥青混合料在施工阶段的热量散失情况以及夏季高温天气的路面温度变化,结果表明:陶瓷掺量的增加,能有效地防止摊铺压实过程中铺层温度的散发,掺50%陶瓷沥... 利用有限元软件建立了基于热传导理论的沥青路面温度场模型,模拟了不同陶瓷掺量的沥青混合料在施工阶段的热量散失情况以及夏季高温天气的路面温度变化,结果表明:陶瓷掺量的增加,能有效地防止摊铺压实过程中铺层温度的散发,掺50%陶瓷沥青混合料的有效压实时间比无陶瓷集料的沥青混合料增加了24 min;而夏季高温条件下,掺50%陶瓷沥青混合料在路面4 cm深度处的最高温度降低了4.42℃。 展开更多

关键词 陶瓷沥青混合料 导热系数 热量散失 路面温度场

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隧道进出口段典型路面结构温度场分析

16

作者 李胜春 《公路交通科技（应用技术版）》 CAS CSCD 2013年第8期60-63,共4页

隧道进出口段路面所处的环境条件不同于隧道内部和外部,路面温度场变化复杂,对路面结构与材料的使用性能与行车安全均有明显影响。通过有限元数值模拟方法,以十堰至天水高速公路安康东段关家隧道为例,确定了隧道进出口段路面温度场计算... 隧道进出口段路面所处的环境条件不同于隧道内部和外部,路面温度场变化复杂,对路面结构与材料的使用性能与行车安全均有明显影响。通过有限元数值模拟方法,以十堰至天水高速公路安康东段关家隧道为例,确定了隧道进出口段路面温度场计算模型边界条件,计算分析了隧道进出口段路面温度场沿纵向和深度方向的分布特性。结果表明:沿纵向行车方向由洞外向洞内延伸,路面结构层温度呈稳定-上升-稳定的变化趋势,其中隧道洞外15m至洞内15m范围内路面温度变化剧烈;沿路面深度方向,路面结构层温度逐渐升高;对于同一结构层,距洞口越远,温度梯度变化越小,在洞口内外5m附近温度梯度出现极值;各断面的温度梯度在路面结构层间接触位置出现拐点。 展开更多

关键词 道路工程 路面温度场 有限元法 隧道进出口段 温度梯度

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陶瓷沥青路面温度场热散失的有限元研究

17

作者 徐昙云 《山西建筑》 2015年第36期143-145,共3页

利用有限元软件建立了基于热传导理论的沥青路面温度场模型,模拟了不同陶瓷掺量的沥青混合料在施工阶段的热量散失状态以及高温条件下的路面温度变化,结果表明:陶瓷掺量的增加,能有效减少摊铺压实过程中铺层热量的散发。

关键词 陶瓷沥青混合料 导热系数 热量散失 路面温度场

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光纤光栅传感器在道路测试及工程应用的研究进展 被引量：5

18

作者 何锐 吴文飞 +1 位作者 陈华鑫 黄鑫 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1911-1920,共10页

路面结构内部温度、湿度、应力和应变等参数的测试一直是道路测试领域的重点和难点,随着光纤光栅传感技术的发展,为道路测试领域提供了新方法;为了论证光纤光栅传感技术在道路测试领域的可行性,介绍了光纤光栅传感系统的基本结构,从温... 路面结构内部温度、湿度、应力和应变等参数的测试一直是道路测试领域的重点和难点,随着光纤光栅传感技术的发展,为道路测试领域提供了新方法;为了论证光纤光栅传感技术在道路测试领域的可行性,介绍了光纤光栅传感系统的基本结构,从温度和应变传感器基本原理出发,综述了光纤光栅传感器的室内探索性研究和在实际路面温度和应变测试的成果。最后介绍了光纤光栅传感器在其他工程,包括桥梁、隧道及机场跑道中的应用情况,并分析了光纤光栅在道路测试工程中推广使用所面临的困难和发展方向。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅(FBG) 路面温度场测试 路面应变测试 温度传感器 应变传感器

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冬季条件下路面结构温度场有限元分析

19

作者 傅少君 肖迪 李焕焕 《徐州工程学院学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期43-57,共15页

冬季低温、降雨和降雪等作用致使我国北方地区路面结冰而影响交通安全,因而路面结构温度场是冬季路面融冰、融雪的重要依据.首先通过室内试验验证了数值模拟方法的可靠性并标定了相关参数;然后以西安市某道路为例,在分析该地区冬季气温... 冬季低温、降雨和降雪等作用致使我国北方地区路面结冰而影响交通安全,因而路面结构温度场是冬季路面融冰、融雪的重要依据.首先通过室内试验验证了数值模拟方法的可靠性并标定了相关参数;然后以西安市某道路为例,在分析该地区冬季气温特点和规律的基础上,考虑昼夜温差为8、12、16℃以及覆冰化冰状态四种工况,应用有限元软件COMSOL分析计算不同工况下路面结构温度场的时空演化规律.研究结果表明:道路表面温度受气温变化影响较大,其日温变化规律基本与日气温变化规律相同,但路面结构的温度变化存在滞后效应,且随深度增加滞后现象愈明显,三种昼夜温差下道路表面温度变幅都为气温变幅的63%左右;道路表面覆冰化冰时,其表面总换热系数增大,使得路面温度场随气温变化的幅度和敏感度变大.该研究成果为道路的冬季维护、运行和交通管理提供参考. 展开更多

关键词 沥青路面温度场 有限元分析 昼夜温差 覆冰化冰 相变

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