现如今,沥青混合料摊铺受机械因素、材料因素和人为因素等方面的影响,摊铺均匀性可能不符合要求,这会影响路面的摊铺质量和使用寿命。由于摊铺机中的螺旋布料器在沥青混合料的摊铺过程中容易使混合料产生离析,因此有必要对沥青混合料螺旋摊铺运动场进行动力学分析,并对摊铺均匀性的影响因素及控制方法进行探讨,因此,本文以摊铺机螺旋布料器为研究对象,借助理论分析和仿真试验和工程实测验证等研究手段,研究不同结构参数和作业参数的螺旋布料器对摊铺运动场的影响,并就沥青混合料摊铺均匀性影响因素和控制方法展开研究,主要研究成果如下:(1)分析了摊铺机的主要结构和工作原理,针对沥青混合料摊铺机的螺旋布料器,根据沥青混合料具有Hooke弹性理论与牛顿黏性流体双重性质以及粒料的受力特征,确定了沥青混合料在摊铺机螺旋布料器中的运动类型。(2)根据流体运动基本方程理论,采用RNG模型、欧拉模型对流体运动数学模型和螺旋输送运动场“域”进行数值模拟研究。针对螺旋布料器运动场,利用CATIA创建几何模型,并使用ICEM CFD软件得到运动场几何模型的四面体网格。在CFX-Pre中设置沥青混合料AC-20的材料参数和运动场参数,设定求解控制参数,求解沥青混合料运动场的计算域。(3)根据螺旋布料器运动场的速度矢量图、速度云图、时均速度曲线图和湍流动能云图,对螺旋布料器运动场的沥青混合料相对应的速度矢量分布、速度云图分布和时均速度分布以及螺旋布料器内湍流动能分布的变化情况进行了分析,从而得出了不同的螺距、螺径、转速和进料量对运动场的具体影响,确定了螺距、螺径、转速和进料量的合适值。依据螺旋布料器运动场的温度云图,通过计算单位面积的温度变化率,分析了不同摊铺温度对运动场温度的影响,确定了不同初始温度下运动场温度的损失量。(4)基于数字图像处理技术和朗伯体模型,运用MATLAB对采集的图片去躁、去色和灰度化处理后,对图像的二维表面进行了三维重构,获取了沥青路面构造深度的平均值。并依工程项目,对采集的图像进行了摊铺均匀性计算分析,结果表明:摊铺的螺距在280mm、螺径420mm的结构参数和转速为40r/min的工作参数下,摊铺沥青混合料路面的TD/TDD的比值最大为0.08301,均小于离析评价标准的1.16,摊铺路面均匀。(5)在对沥青混合料离析分析的基础上,从沥青混合料的制备、运输和卸载、摊铺以及碾压等影响因素开展研究。针对提高摊铺均匀性,进行了摊铺机螺旋布料器的结构参数和工作参数的合理选择,从摊铺机施工工艺出发,提出了施工机群联合作业控制方法。并且,设计了沥青混合料摊铺机辅助机构,从而进一步提高沥青混合料的摊铺均匀性。