[發明專利]一種基于離散元的瀝青混合料壓實模擬方法

有效

• 申請號: 201610027660.8
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105512436B
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 高英;劉衛東;戴雄威
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

1.一種基于離散元的瀝青混合料壓實模擬方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1，用PFC3D軟件中的“wall”命令生成給定的空間區域，并在此區域內隨機填充由粗集料、瀝青砂漿組成的顆粒體系；

步驟2，根據實際的瀝青混合料的空隙率，通過刪除步驟1所述的顆粒體系中相應的顆粒來模擬空隙率，此時，瀝青混合料視為由粗集料、瀝青砂漿及空隙組成的三相復合材料；

步驟3，對瀝青混合料中的粗集料內部、瀝青砂漿內部、粗集料與瀝青砂漿之間賦予相應的接觸類型；所述的粗集料內部的接觸類型采用線彈性模型表示，瀝青砂漿內部的接觸類型運用伯格斯模型和接觸粘結模型表示，粗集料與瀝青砂漿之間的接觸類型運用伯格斯模型和接觸粘結模型表示；

步驟4，設置由基本單元顆粒聚集成PFC3D 軟件中的“clump”作為壓路機滾動輪，根據與實際壓路機等重力作用原則，并對基本單元顆粒體系賦予密度，壓路機滾動輪在重力作用下實現對瀝青混合料的靜壓作用；

步驟5，對“clump”賦予激振力，將“clump”體系激振力與重力耦合，模擬振動壓實作用；所述激振力是根據振動壓路機偏心塊的工作原理，將離心力進行豎直方向分解而獲得，振動作用力隨時間的變化規律視作正弦曲線，將振動力與壓路機滾動輪的重力進行耦合得到振動壓路機對瀝青混合料的作用力；

步驟6，通過fish語言編程控制壓實路滾動輪對瀝青混合料的壓實。

2.如權利要求1所述的基于離散元的瀝青混合料壓實模擬方法，其特征在于：步驟1給定的空間區域的尺寸大小為實際施工的壓實尺寸縮小后得到的，且空間區域的尺寸大小不小于最大公稱粒徑的3倍。

3.如權利要求1所述的基于離散元的瀝青混合料壓實模擬方法，其特征在于：步驟2中，根據集料的粒徑，將小于2.36mm的集料與瀝青視為瀝青砂漿；將大于或等于2.36mm的集料視為粗集料；空隙在瀝青混合料中為隨機分布。

4.如權利要求1所述的基于離散元的瀝青混合料壓實模擬方法，其特征在于：步驟4中，通過fish編程對壓路機滾動輪中顆粒的內部接觸力、位移、應力及能量進行跟蹤。