[發(fā)明專利]一種基于離散元的瀝青混合料壓實(shí)模擬方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610027660.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN105512436B
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高英;劉衛(wèi)東;戴雄威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強(qiáng)

1.一種基于離散元的瀝青混合料壓實(shí)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(qū)域，并在此區(qū)域內(nèi)隨機(jī)填充由粗集料、瀝青砂漿組成的顆粒體系；

步驟2，根據(jù)實(shí)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(yīng)的顆粒來模擬空隙率，此時(shí)，瀝青混合料視為由粗集料、瀝青砂漿及空隙組成的三相復(fù)合材料；

步驟3，對(duì)瀝青混合料中的粗集料內(nèi)部、瀝青砂漿內(nèi)部、粗集料與瀝青砂漿之間賦予相應(yīng)的接觸類型；所述的粗集料內(nèi)部的接觸類型采用線彈性模型表示，瀝青砂漿內(nèi)部的接觸類型運(yùn)用伯格斯模型和接觸粘結(jié)模型表示，粗集料與瀝青砂漿之間的接觸類型運(yùn)用伯格斯模型和接觸粘結(jié)模型表示；

步驟4，設(shè)置由基本單元顆粒聚集成PFC3D 軟件中的“clump”作為壓路機(jī)滾動(dòng)輪，根據(jù)與實(shí)際壓路機(jī)等重力作用原則，并對(duì)基本單元顆粒體系賦予密度，壓路機(jī)滾動(dòng)輪在重力作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)瀝青混合料的靜壓作用；

步驟5，對(duì)“clump”賦予激振力，將“clump”體系激振力與重力耦合，模擬振動(dòng)壓實(shí)作用；所述激振力是根據(jù)振動(dòng)壓路機(jī)偏心塊的工作原理，將離心力進(jìn)行豎直方向分解而獲得，振動(dòng)作用力隨時(shí)間的變化規(guī)律視作正弦曲線，將振動(dòng)力與壓路機(jī)滾動(dòng)輪的重力進(jìn)行耦合得到振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)瀝青混合料的作用力；

步驟6，通過fish語言編程控制壓實(shí)路滾動(dòng)輪對(duì)瀝青混合料的壓實(shí)。

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

3.如權(quán)利要求1所述的基于離散元的瀝青混合料壓實(shí)模擬方法，其特征在于：步驟2中，根據(jù)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(jī)分布。

4.如權(quán)利要求1所述的基于離散元的瀝青混合料壓實(shí)模擬方法，其特征在于：步驟4中，通過fish編程對(duì)壓路機(jī)滾動(dòng)輪中顆粒的內(nèi)部接觸力、位移、應(yīng)力及能量進(jìn)行跟蹤。