原文传递
基于离散元方法的沥青混合料数值建模研究
| 论文题名： | 基于离散元方法的沥青混合料数值建模研究 |
| 关键词： | 离散元方法;数字试件;沥青混合料;数值建模 |
| 摘要： | 运用离散元软件建立沥青混合料细观力学模型，通过虚拟加载模拟沥青混合料的力学性能，是目前研究沥青混合料性能的重要手段。在这个过程中，细观力学模型的建立是至关重要的。数字试件是细观力学模型的基础，如何基于离散元的方法构建数字试件，如何有效判断生成的数字试件质量的优劣，是在建立细观力学模型过程中需要重点关注的内容，也是本文研究的主要内容。由此，论文先从粗集料分布的角度提出了离散元数字试件的评价指标，其次采用离散元软件PFC3D构建沥青混合料离散元数字试件，最后利用评价指标对数字试件的建立进行验证评价。主要过程如下: 首先，由于粗集料往往在沥青混合料中占有绝大部分的体积，粗集料在混合料中的分布对混合料性能会产生很大影响。因此论文经过比选，从数字试件中粗集料分布整体均匀性及二维截面分布均匀性的角度，提出离散元数字试件的三维及二维评价指标。 其次，建立沥青混合料三维离散元数字试件。利用X-ray CT扫描及数字图像处理技术获取AC-13旋转压实试件内部空隙分布特征并将其考虑在数字试件空隙结构的生成过程中。然后在考察粗集料颗粒尺寸特征的基础上，将其简化为具有不规则形状的多面体，建立粗集料颗粒。生成满足级配特征、考虑了粗集料不规则形状、尺寸、空隙满足一定分布状态的沥青混合料三维离散元数字试件。 最后，利用提出的评价指标对上述数字试件生成的方法进行验证评价。其中三维指标(HI)的评价采用单轴静态加载虚拟蠕变试验，生成粗集料具有不同分布的数字试件，对其进行虚拟加载，通过试验测得的应变大小与评价指标值的对比验证了数字试件生成方法是合理可行的。对于二维指标的验证评价，利用X-ray CT扫描及图像处理技术获取旋转压实试件内部粗集料的分布，然后计算真实试件与数字试件相同比例高度处的二维指标(T-HI)，通过比较数字试件与真实试件计算所得的T-HI的值的变化规律对数字试件进行验证评价，从而验证了论文中数字试件生成方法是合理可行的。 |
| 作者： | 刘飞 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 高英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
