Моделирование процессов энергообмена в системе дорожное покрытие – транспортное средство

В системе дорожное покрытие – транспортное средство закон сохранения энергии проявляется, прежде всего, в том, что при любых температурных и эксплуатационных режимах дорожного асфальтобетонного покрытия часть потенциальной энергии силы тяжести и кинетической энергии транспортного средства преобразуется при контакте с дорожным покрытием в энергию упругой деформации и тепловую энергию, часть энергии рассеивается. Эти виды энергии в той или иной степени реализуются во внутреннюю энергию дорожного покрытия, изменяя его энергетический баланс и обусловливая деструктивные процессы. В процессе эксплуатации автомобильной дороги первоначальный уровень внутренней энергии покрытия изменяется: с одной стороны, из-за регулярной подпитки со стороны транспортных средств и солнечного излучения, с другой стороны, расходуясь на компенсационную работу по восстановлению вязкоупругих деформаций. Понимание этих изменений позволит развить новые, более совершенные методы контроля состояния покрытия и научно обоснованную систему назначения сроков ремонтных работ. В данной публикации авторы оценили уровень и значение вклада работы, совершаемой над покрытием движущимся транспортом, и теплового излучения в прирост внутренней энергии дорожного покрытия. Построена физическая и математическая модель рассеивания и накопления энергии в системе дорожное покрытие – транспортное средство с учетом вязкоупругого деформирования и теплового излучения. Разработан алгоритм, позволяющий определить научно обоснованный межремонтный срок службы асфальтобетонного покрытия. Показано, что максимальная пластичность в некоторых интервалах скоростей и весов транспорта может служить критерием рекомендуемого режима эксплуатации дороги.