格栅增强沥青混凝土电热性能数值模拟

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1、第13卷第8期铁道科学与工程学报Volume13Number82016年8月JournalofRailwayScienceandEngineeringAugust2016格栅增强沥青混凝土电热性能数值模拟木世德，周卫杰(大连理工大学海岸和近海岸工程国家重点实验室，辽宁大连116024)摘要：利用破/玻璃纤维格栅增强沥青混凝土的良好电热性能，使沥青混凝土板升温起到融雪化冰的作用。环境温度、风速、发热功率和冰层厚度是影响沥青混凝土板化冰效率的4个主要因素。应用ANSYS有限元软件对破/玻璃纤维格栅增强沥青混凝土的化冰过程进行数值模拟来预测其化冰效果，并用试验

2、结果验证有限元模拟的正确性。结果表明：在各种工况下，碳/玻璃纤维格栅增强沥青混凝土化冰过程的模拟值与试验值的吻合度比较高。关键词：破/玻璃纤维格栅；妨青混凝土；融雪化冰;数值模拟中图分类号:U416.2文献标志码:A文章编号=1672-7029(2016)08-1515-07NumericalsimulationonelectrothermalpropertiesofgeogridreinforcedasphaltconcreteSONGShide,ZHOUWeijie(DalianUniversityofTechnology,StateKeyLabor

3、atoryofCoastalandOffshoreEngineering,Dalian116024,China)Abstract：Carbon/glassfibergeogridreinforcedasphaltconcreteisanewtypeofcomposite,whichnotonlyhasgoodmechanicalproperties,butalsoshowsexcellentelectricalconductivity.Inthispaper,thegoodelectrothermalpropertiesofcarbon/glassfib

4、ergeogridreinforcedasphaltconcretewereusedtoheattheasphaltconcreteslab,thenmeltsnowanddeicetheice.Theenvironmenttemperature,thewindspeed,theheatingpowerandthethicknessoficearefourmainfactorsoftheasphaltconcreteslabdeicingefficiency.Inthispaper,thedeicingprocessofcarbon/glassfiber

5、geogridreinforcedasphaltconcreteweresimulatedbyANSYSfiniteelementsoftwaretopredictdeicingeffect.Theexperimentalvalueswereusedtoverifythecorrectnessofthenumericalsimulation.Theresultsshowthatundervariousoperatingconditions,thenumericalvaluesareveryclosetotheexperimentalvaluesinthe

6、deicingprocessofcarbon/glassfibergeogridreinforcedasphaltconcrete.Keywords：carbon/glassfibergeogrid;asphaltconcrete;snowmeltinganddeicing；numericalsimulation当前，我国道路交通飞速发展，对我国经济建混凝土加热法[4_5]等。本文利用碳纤维束优异的设起到了重要作用。然而，冬季的冰雪严重影响道导电性能和抗拉强度，将其与玻璃纤维制成格栅放路畅通和行车安全。目前常用的除冰雪方法有人置于沥青混凝土中，在提高沥青

7、混凝土力学性能的工及机械清除法、化学融化法和加热融化法等。加同时发挥其良好的电热性能起到融雪化冰的效果。热融化法包括地热管法[1_2]、发热电缆法[3]、导电为了了解碳/玻璃纤维格栅增强沥青混凝土电热条收稿日期=2015-10-27基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（DUT14LK18);国家青年科学基金资助项目（11201023);大连科技计划(2013A15GX049)通讯作者:宋世德（1974-).男.山东威海人.讲师.博士.从事结构健康监测和新材料的应用研究;E-mail:peterssd@dlut.edu.cn1516铁道科学与工

8、程学报2016年8月件下温度场的变化以及不同环境因素对其融雪化冰效果的影响，需要