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沥青混合料三点弯曲梁开裂的扩展有限元模拟
| 论文题名： | 沥青混合料三点弯曲梁开裂的扩展有限元模拟 |
| 关键词： | 沥青混合料;开裂行为;三点弯曲试验;扩展有限元法;多尺度模型 |
| 摘要： | 本文使用随机骨料快速生成和投放算法来创建沥青混合料二维模型，并在此基础上使用扩展有限元方法来进行计算与分析。同时，开展了三点弯曲试验，将试验结果与数值仿真进行了对比。利用数值模拟与试验相结合的方式探究了沥青混合料在不同条件下的开裂行为，分析了骨料分布，初始裂纹位置对开裂行为的影响。文章主要工作如下： (1)开展了沥青混合料三点弯曲试验，进行了不同预切口位置条件下的沥青混合料的开裂实验，探究了它们之间的联系与区别。试验表明，预切口位置对裂纹扩展路径以及载荷-位移曲线的影响十分重要。 (2)采用骨料随机投放算法创建了沥青混合料二维几何模型，并使用扩展有限元方法对模型进行计算分析。计算后，对比数值模拟与实验结果，验证了该模型以及扩展有限元方法的有效性与可行性，同时深入分析探究了预裂纹和骨料分布对开裂行为的影响，实现扩展有限元方法在非均匀材料中的应用。 (3)建立了一种宏细观相结合的沥青混合料多尺度模型，对结构中需要重点关心的区域采用骨料快速生成和投放算法建立异质的细观力学模型并采用扩展有限元方法进行计算分析，以此来达到计算效率与计算结果准确性之间的平衡，同时通过数值模拟验证了模型的可行性。 |
| 作者： | 程一磊 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 杨新华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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