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基于离散元法的沥青混合料压实过程研究
| 论文题名： | 基于离散元法的沥青混合料压实过程研究 |
| 关键词： | 道路施工;沥青混合料;物料压实;离散元法 |
| 摘要： | 现有的研究表明，我国沥青路面发生的早期损害大多与施工过程中的压实度有直接关系。传统的压实控制技术无法直接预测施工过程中路面压实的程度，压实不足或压实过度很难及时发现。研究人员一直在寻求一种可以事先预测出在不同压实作业参数下沥青路面内部压实状况的方法。现今对沥青混合料压实过程研究，常用的数值模拟方法有离散元法和有限元法。在实际工程中组成沥青混合料的集料形状各异、数量巨大且分布随机。有限元法往往忽视了混合料内部特性对其宏观力学特性的影响，但离散单元法对于散体材料则具有独到的研究优势。本文选择离散元法对沥青混合料压实过程进行数值模拟。 本研究采用颗粒流软件PFC3D对沥青混合料的压实过程进行了数值模拟。文中仅生成了沥青混合料中起骨架支撑作用的粗集料，而用平行黏结模型来模拟沥青胶浆的作用。研究了不同碾压荷载类型、不同比例沥青胶浆、不同混合料级配及不同颗粒形状对沥青混合料压实的影响。研究发现：在沥青混合料压实过程中较小的集料颗粒不断向大颗粒周围靠拢且速度先增加后减小，颗粒间接触力不断增大，空隙率逐渐减小，模型逐渐密实；沥青混合料的集料表面包裹的沥青胶浆厚度越厚，混合料的空隙率越小；小粒径集料含量对其空隙率影响较大；沥青混合料中长条状颗粒和三角状颗粒越少，模型越容易被压实。用离散元法对沥青混合料压实过程进行预先计算模拟，观察沥青混合料在不同作业参数条件下的压实程度。希望能为实际生产过程中沥青路面施工方案和施工过程提供一定的参考。 |
| 作者： | 姬蒙 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 张青哲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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