基于新型回填材料和路面材料的环境自适应型道路系统数值模拟与实验研究

通过单根碳纤维纱嵌入胶凝基体的拔出实验，研究了功能材料中胶凝基体对碳纤维纱线界面粘结性能的影响，基于实验结果提出一种评估嵌入碳素纱锚固长度的分析方法，并通过数值模拟结果与实验结果的比较，验证了方法的准确性；通过碳纤维织物增强复合材料的双面拉拔试验，研究了基体浸渍对碳纤维织物与基体之间粘结性能的影响，根据试验结果提出了碳纤维织物在不同界面不同黏结滑移关系的评价方法，结合有限元模型和试验结果验证该方法的准确性。研究了多功能碳纤维织物增强水泥基体（MCFRCM）复合材料的电化学性能、降解机理以及碳纤维织物与基体之间的粘结性能，评价阳极极化后碳纤维在水泥基体中的黏结性能，根据阳极极化MFRCM复合材料的试验结果，确定了外界面和内界面的黏结滑移关系。基于计算流体力学基本理论，采用焓-孔隙率方法解决相变问题，建立了CCF-FRCM材料道路二维热流耦合模型。采用了求解压力耦合方程组的半隐式方法（Semi-implicit method for pressure-linked equations， SIMPLE），在ANSYS/FLUENT中对热流耦合模型进行计算，得到液相率、道路表面和水管热通量等的时空演化规律数据集。并且提取材料的热学参数和结构的几何参数等关键参数进行评估，得到参数的影响规律。