[發(fā)明專利]一種基于綜合數(shù)據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則的瀝青黏彈模型參數(shù)辨識(shí)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810252815.7
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN108846143A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單麗巖;徐亞男;田霜
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 范光曄

本發(fā)明提供了一種基于綜合數(shù)據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則的瀝青黏彈模型參數(shù)辨識(shí)方法，屬于瀝青黏彈模型參數(shù)辨識(shí)方法技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法如下：采用動(dòng)態(tài)剪切流變儀對瀝青進(jìn)行動(dòng)態(tài)頻率掃描試驗(yàn)、靜態(tài)蠕變試驗(yàn)和應(yīng)力松弛試驗(yàn)，基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立動(dòng)態(tài)模量主曲線、相位角主曲線，并繪制蠕變?nèi)崃?時(shí)間曲線和松弛模量?時(shí)間曲線；建立瀝青黏彈模型，推導(dǎo)出各黏彈參數(shù)表達(dá)式，即模型的擬合值；根據(jù)綜合數(shù)據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則，對模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，進(jìn)而修改模型參數(shù)，將差值平方和最小時(shí)所對應(yīng)的一組參數(shù)作為最終模型中的參數(shù)值。本發(fā)明綜合考慮了瀝青的動(dòng)、靜態(tài)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(shè)計(jì)和維護(hù)有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于綜合數(shù)據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則的瀝青黏彈模型參數(shù)辨識(shí)方法，屬于瀝青黏彈模型參數(shù)辨識(shí)方法技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

黏彈響應(yīng)模型廣泛應(yīng)用于瀝青黏彈性能的表征。黏彈模型的參數(shù)辨識(shí)主要取決于優(yōu)化準(zhǔn)則，基于不同優(yōu)化準(zhǔn)則的參數(shù)辨識(shí)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(dòng)態(tài)或者靜態(tài)黏彈數(shù)據(jù)作為優(yōu)化準(zhǔn)則進(jìn)行模型參數(shù)的辨識(shí)，從而導(dǎo)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(shù)據(jù)的優(yōu)化準(zhǔn)則，提出一種瀝青黏彈模型的參數(shù)辨識(shí)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(shè)計(jì)和維護(hù)都有著十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決基于目前優(yōu)化準(zhǔn)則下的參數(shù)辨識(shí)方法，模型不能全面表征瀝青黏彈性能的技術(shù)問題，進(jìn)而提供了一種基于綜合數(shù)據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則的瀝青黏彈模型參數(shù)辨識(shí)方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于綜合數(shù)據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則的瀝青黏彈模型參數(shù)辨識(shí)方法，包括以下步驟：

步驟一、用動(dòng)態(tài)剪切流變儀對瀝青進(jìn)行動(dòng)態(tài)頻率掃描試驗(yàn)、靜態(tài)蠕變試驗(yàn)和應(yīng)力松弛試驗(yàn)，采集試驗(yàn)過程中的動(dòng)態(tài)模量|G^*|、相位角δ、蠕變?nèi)崃縅和松弛模量G等動(dòng)、靜態(tài)數(shù)據(jù)；

步驟二、將步驟一中得到的動(dòng)態(tài)頻率掃描試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，根據(jù)時(shí)間溫度等效原理建立黏彈函數(shù)主曲線，繪制動(dòng)態(tài)模量主曲線和相位角主曲線；對于靜態(tài)蠕變試驗(yàn)和應(yīng)力松弛試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)、蠕變?nèi)崃繛榭v坐標(biāo)繪制蠕變?nèi)崃?時(shí)間曲線，以時(shí)間為橫坐標(biāo)、松弛模量為縱坐標(biāo)繪制松弛模量-時(shí)間曲線；

步驟三、建立瀝青黏彈模型，由模型本構(gòu)方程推導(dǎo)各黏彈參數(shù)的表達(dá)式，黏彈參數(shù)包括動(dòng)態(tài)模量、相位角、蠕變?nèi)崃亢退沙谀Ａ?，進(jìn)而根據(jù)步驟一中得到的基礎(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算各黏彈參數(shù)的擬合值，黏彈參數(shù)的擬合值用下角標(biāo)e表示，并計(jì)算試驗(yàn)值與擬合值差值的平方和，建立綜合數(shù)據(jù)的擬合準(zhǔn)則：

步驟四、根據(jù)綜合數(shù)據(jù)擬合準(zhǔn)則f_min采用模型對步驟二中得到的曲線進(jìn)行擬合，進(jìn)而修改模型參數(shù)，使f_min不斷減小，當(dāng)f_min最小時(shí)所對應(yīng)的一組模型參數(shù)值作為最終模型的參數(shù)值。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明基于綜合數(shù)據(jù)的優(yōu)化準(zhǔn)則，綜合考慮瀝青的動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)黏彈性能，而不是僅從單一的動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)黏彈數(shù)據(jù)作為優(yōu)化準(zhǔn)則進(jìn)行模型參數(shù)的辨識(shí)。

本發(fā)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(yù)測瀝青性能，以及瀝青路面的設(shè)計(jì)和維護(hù)具有重要意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)模量主曲線圖。

圖2為本發(fā)明的相位角主曲線圖。

圖3為本發(fā)明的蠕變?nèi)崃?時(shí)間曲線圖。

圖4為本發(fā)明的松弛模量-時(shí)間曲線圖。

圖5為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)模量主曲線辨識(shí)結(jié)果圖。