[發明專利]一種基于綜合數據優化準則的瀝青黏彈模型參數辨識方法

在審

• 申請號: 201810252815.7
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108846143A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 單麗巖;徐亞男;田霜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 范光曄

本發明提供了一種基于綜合數據優化準則的瀝青黏彈模型參數辨識方法，屬于瀝青黏彈模型參數辨識方法技術領域。本發明方法如下：采用動態剪切流變儀對瀝青進行動態頻率掃描試驗、靜態蠕變試驗和應力松弛試驗，基于試驗數據建立動態模量主曲線、相位角主曲線，并繪制蠕變柔量?時間曲線和松弛模量?時間曲線；建立瀝青黏彈模型，推導出各黏彈參數表達式，即模型的擬合值；根據綜合數據優化準則，對模型參數進行辨識，進而修改模型參數，將差值平方和最小時所對應的一組參數作為最終模型中的參數值。本發明綜合考慮了瀝青的動、靜態黏彈特性，對于模型全面表征瀝青材料的黏彈性能，以及對瀝青路面的設計和維護有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種基于綜合數據優化準則的瀝青黏彈模型參數辨識方法，屬于瀝青黏彈模型參數辨識方法技術領域。

背景技術

黏彈響應模型廣泛應用于瀝青黏彈性能的表征。黏彈模型的參數辨識主要取決于優化準則，基于不同優化準則的參數辨識方法，其模型的表征能力具有顯著差異。目前，研究人員們多采用單一的動態或者靜態黏彈數據作為優化準則進行模型參數的辨識，從而導致模型僅能描述瀝青單一方面的黏彈性能，不能全面反映瀝青的黏彈性能。因此基于綜合數據的優化準則，提出一種瀝青黏彈模型的參數辨識方法，這對模型全面描述瀝青的黏彈性能，以及對瀝青路面的設計和維護都有著十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是為了解決基于目前優化準則下的參數辨識方法，模型不能全面表征瀝青黏彈性能的技術問題，進而提供了一種基于綜合數據優化準則的瀝青黏彈模型參數辨識方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于綜合數據優化準則的瀝青黏彈模型參數辨識方法，包括以下步驟：

步驟一、用動態剪切流變儀對瀝青進行動態頻率掃描試驗、靜態蠕變試驗和應力松弛試驗，采集試驗過程中的動態模量|G^*|、相位角δ、蠕變柔量J和松弛模量G等動、靜態數據；

步驟二、將步驟一中得到的動態頻率掃描試驗數據進行分析處理，根據時間溫度等效原理建立黏彈函數主曲線，繪制動態模量主曲線和相位角主曲線；對于靜態蠕變試驗和應力松弛試驗數據，以時間為橫坐標、蠕變柔量為縱坐標繪制蠕變柔量-時間曲線，以時間為橫坐標、松弛模量為縱坐標繪制松弛模量-時間曲線；

步驟三、建立瀝青黏彈模型，由模型本構方程推導各黏彈參數的表達式，黏彈參數包括動態模量、相位角、蠕變柔量和松弛模量，進而根據步驟一中得到的基礎試驗數據計算各黏彈參數的擬合值，黏彈參數的擬合值用下角標e表示，并計算試驗值與擬合值差值的平方和，建立綜合數據的擬合準則：

步驟四、根據綜合數據擬合準則f_min采用模型對步驟二中得到的曲線進行擬合，進而修改模型參數，使f_min不斷減小，當f_min最小時所對應的一組模型參數值作為最終模型的參數值。

本發明的有益效果：

本發明基于綜合數據的優化準則，綜合考慮瀝青的動態以及靜態黏彈性能，而不是僅從單一的動態或者靜態黏彈數據作為優化準則進行模型參數的辨識。

本發明可以全面的反映瀝青的黏彈性能，并且對黏彈模型全面表征和預測瀝青性能，以及瀝青路面的設計和維護具有重要意義。

附圖說明

圖1為本發明的動態模量主曲線圖。

圖2為本發明的相位角主曲線圖。

圖3為本發明的蠕變柔量-時間曲線圖。

圖4為本發明的松弛模量-時間曲線圖。

圖5為本發明的動態模量主曲線辨識結果圖。