摘要
本研究提出了一种数学建模和仿真框架，用于在有限工作区能源供应的情况下进行路面裂缝维护。该框架将裂缝演化、热修复、界面行为和维护决策结合在一个统一的结构-热-能源公式中。开发了一个三维多层柔性路面模型，在老化的沥青表层应用了XFEM（扩展有限元方法）技术，包括局部修复区域、粘性界面行为以及维护前后的车辆荷载阶段。修复热流不是假设为恒定的，而是由光伏电池提供的能量来调节的，这使得模型能够反映实际能源供应的变化。仿真生成了一个数据集，其中包含了裂缝几何形状、路面属性、修复区域尺寸、荷载条件、热流强度、加热持续时间、粘结质量、XFEM损伤状态、应力响应、温度分布、界面损伤、能源可行性、耐久性以及使用寿命延长等信息。这些数据被用来构建裂缝-能源-修复交互图网络（CERIG-Net），该网络将每种维护方案表示为一个基于物理原理的异构图，并对延迟修复、裂缝密封、局部修补、薄层覆盖和深度修复进行了排名。薄层覆盖策略使最终裂缝长度从94.7毫米减少到53.8毫米，最大应力从3.85兆帕降低到2.22兆帕，耐久性指数达到了0.86，并使使用寿命延长了6.7年。
