機(jī)場(chǎng)道面老化特性的多智能體仿真分析與預(yù)測(cè)研究.pdf

1、隨著我國(guó)民航迅速發(fā)展，飛機(jī)起降量快速增長(zhǎng)，對(duì)機(jī)場(chǎng)瀝青跑道道面耐久性能提出了更高的要求。受大幅度季節(jié)性氣候變化、太陽(yáng)紫外光輻射等自然因素以及發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的高溫氣流，在越來(lái)越高頻次的航班飛機(jī)起降作用下，加快了機(jī)場(chǎng)瀝青道面的老化，使得瀝青變得松散，路表開(kāi)裂，從而導(dǎo)致道面破壞，出現(xiàn)諸如剝落、松散、坑槽等各種問(wèn)題，是影響機(jī)場(chǎng)瀝青道面使用性能和壽命的重要因素。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)場(chǎng)道面瀝青性能老化過(guò)程無(wú)法精確模擬，也無(wú)合適模型將其性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等信息與機(jī)場(chǎng)道

2、面實(shí)際老化機(jī)理進(jìn)行真實(shí)性匹配。因此，迫切需要深入系統(tǒng)地研究瀝青老化機(jī)理和特性，以采取相應(yīng)抗老化預(yù)防措施提高機(jī)場(chǎng)跑道性能和使用安全性。由于瀝青老化過(guò)程的復(fù)雜性和難解性，本文在收集整理和分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料基礎(chǔ)上，對(duì)瀝青的老化特性和老化機(jī)理進(jìn)行深入研究，建立評(píng)價(jià)瀝青抗老化性能的預(yù)測(cè)模型和方法，為提高機(jī)場(chǎng)瀝青道面抗老化性能提供依據(jù)和參考。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)基于多智能體(Multi-Agent)技術(shù)的任務(wù)分解和仿真分析，對(duì)

3、瀝青的老化分別從瀝青熱氧老化仿真和紫外光老化仿真兩個(gè)方面進(jìn)行研究。確定研究所采用的環(huán)境仿真模擬方法，從試驗(yàn)測(cè)試?yán)碚摗⒃O(shè)備要求、試驗(yàn)?zāi)康牡冉嵌却_定試驗(yàn)參數(shù)。
　　(2)對(duì)瀝青材料仿真結(jié)果進(jìn)行分析研究，將老化后的各瀝青試樣進(jìn)行動(dòng)態(tài)頻率掃描試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，利用時(shí)溫等效原理，通過(guò)西格摩德(Sigmoidal)函數(shù)，采用非線性最小二乘法以獲取不同老化狀態(tài)下的瀝青復(fù)數(shù)剪切模量與相位角主曲線，分析動(dòng)態(tài)粘彈性函數(shù)主曲線所體現(xiàn)出的材料信息。以此為基礎(chǔ)

4、，進(jìn)一步獲得瀝青在不同老化狀態(tài)下的交叉模量Gc*(儲(chǔ)能模量G'等于損失模量G"時(shí)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)剪切模量G*)，分析研究其在老化過(guò)程中的粘彈力學(xué)行為，以發(fā)現(xiàn)老化溫度和時(shí)間對(duì)瀝青交叉模量的影響關(guān)系。
　　(3)基于瀝青熱氧老化仿真從瀝青老化動(dòng)力學(xué)角度對(duì)瀝青(基質(zhì)瀝青和改性瀝青)的老化路徑進(jìn)行研究，分析瀝青老化的動(dòng)態(tài)過(guò)程，結(jié)合瀝青兩階段的反應(yīng)模型以及Arrhenius理論，以分析研究瀝青的化學(xué)組分羰基和交叉模量在不同老化溫度和時(shí)間狀態(tài)下的變

5、化規(guī)律，揭示瀝青熱氧老化過(guò)程對(duì)瀝青粘彈性能影響的根本原因。
　　(4)通過(guò)對(duì)羰基含量與交叉模量?jī)烧唛g的相關(guān)性研究，以發(fā)現(xiàn)瀝青的羰基含量與其交叉模量關(guān)系，同時(shí)建立基于瀝青交叉模量的瀝青老化程度評(píng)價(jià)指標(biāo)，以此為基礎(chǔ)，建立瀝青交叉模量氧化動(dòng)態(tài)模型。
　　(5)基于瀝青紫外光老化仿真，分析研究不同種類的瀝青受紫外光輻射強(qiáng)度、老化時(shí)間等因素對(duì)瀝青老化的影響，探討瀝青在不同老化條件下的特征，以建立瀝青在不同溫度和不同輻射強(qiáng)度情況下的老化