[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 |
| 地址： | 211189 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 離散 瀝青 混合 料壓實 模擬 方法 | ||
本發明公開了一種基于離散元的瀝青混合料壓實模擬方法，步驟為：用PFC
技術領域
本發明涉及瀝青混合料離散元數值仿真技術，尤其涉及一種基于離散元的瀝青混合料壓實模擬方法。
背景技術
瀝青混合料的壓實是路面施工的關鍵工序。大量的研究表明：路面的早期破壞與路面的壓實質量直接相關。若壓實度不足，路面的空隙率偏大，雨水經空隙滲人路面結構內部，路面易發生水損害與車轍等早期破壞。若壓實度太大，致使路面結構內部空隙過小，在高溫條件下常發現泛油和失穩等現象。路面壓實對道路力學性能的重要影響也引起了道路工作者的極大關注，其中對瀝青混合料的壓實機理展開了深入的研究并取得了一定的成果。比如分析振動壓路機、輪胎壓路機等的壓實機理，研究各種壓實機械的組合與碾壓遍數、有效碾壓時間等。然而，這些研究都是基于宏觀的表象學，非直接的，且試驗成本高，花費時間長，無法從本質上深入理解瀝青混合料的壓實機理。
基于分子動力學的離散法能從細觀層次研究顆粒物質的本質特征。瀝青混合料是一種典型的多相顆粒物質，近年來，國內外采用離散元建立虛擬試驗研究瀝青混合料的力學性能。然而，運用離散元研究瀝青混合料的壓實機理研究較少，已有的二維模型只是用簡單的圓盤來表示集料，瀝青混合料的粘彈塑特性只是簡單的用接觸粘結或平行粘結等這些彈性接觸模型來表示，僅能簡單模擬靜壓過程，無法真實反映瀝青混合料的壓實機理。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種基于離散元的瀝青混合料壓實模擬方法，能夠從細觀層次反映瀝青混合料壓實機理。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：
一種基于離散元的瀝青混合料壓實模擬方法，包括以下步驟：
步驟1，用PFC
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；
步驟4，設置由基本單元顆粒聚集成PFC
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；
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。
進一步的，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若干倍，且不小于最大公稱粒徑的3倍。
進一步的，步驟2中，根據集料的粒徑，將小于2.36mm顆粒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。
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