[發明專利]一種瀝青混合料水氣運動參數計算方法、存儲介質及系統

有效

• 申請號: 202011434387.3
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112699529B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 黃婷婷;羅蓉;涂崇志
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G16C60/00;G06F113/08
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 陳建軍

1.一種瀝青混合料水氣運動參數計算方法，其特征在于，包括步驟：

制備并成型圓柱體的待測瀝青混合料試件；

對瀝青混合料試件進行干燥處理，并置于磁懸浮重量平衡系統中開展積聚型水氣運動試驗，獲取瀝青混合料試件吸收水氣質量隨時間的變化數據；

基于獲取的瀝青混合料試件吸收水氣質量隨時間的變化數據，建立描述瀝青混合料內部水氣擴散和吸附的三維水氣運動模型，具體包括：

通過移動態水分子滿足菲克擴散定律得到三維水氣擴散基本模型；建立三維水氣擴散模型所述三維水氣運動模型為：

或者，，

其中，M(t)表示時刻t時瀝青混合料樣品內部積聚的水氣質量；，表示在溫度T和純水氣壓P環境下瀝青混合料樣品能夠容納的最大水氣質量；C₀表示水氣運動試驗中瀝青混合料樣品表面恒定的水氣濃度；γ表示擴散進入瀝青混合料試件中的水氣分子從移動態變成束縛態的概率，s^-1；β?表示同一時刻水氣分子從束縛態變成移動態的概率，s^-1；表示第一類零階貝塞爾函數的第m個零點；D表示移動態水氣擴散系數；t表示擴散時間；a為瀝青混合料試件的半徑，H為瀝青混合料試件的高度；

確定初始條件和邊界條件；

進行拉普拉斯變換和逆變換；

其中，所述初始條件為：

，；

，；

所述邊界條件為：

，；

，；

，；

為擴散時間t時，瀝青混合料試件側表面濃度，為擴散時間t時，瀝青混合料試件下表面的水氣濃度，為擴散時間t時，瀝青混合料試件上表面的水氣濃度，為水氣運動試驗中瀝青混合料試件周邊的恒定水氣濃度；

進行拉普拉斯變換和逆變換，包括：

基于簡化后的擴散模型

對初始條件進行轉換，則初始條件變化成：

，；

，；

同理簡化邊界條件成為：

；

；

；

采用拉普拉斯變換對邊界條件進行轉換：

，；

，；

，；

采用拉普拉斯逆變換，可得邊界條件如下：

；；

，；

，。

2.如權利要求1所述的一種瀝青混合料水氣運動參數計算方法，其特征在于，所述對瀝青混合料試件進行干燥處理，并置于磁懸浮重量平衡系統中開展積聚型水氣運動試驗，獲取瀝青混合料試件吸收水氣質量隨時間的變化數據包括步驟：

進行試驗準備；

進行試驗；

對獲取的數據進行處理。

3.如權利要求2所述的一種瀝青混合料水氣運動參數計算方法，其特征在于，所述進行試驗包括步驟：

稱取真空環境下樣品桶的質量；

將瀝青混合料試件放置在樣品桶里，對反應腔進行抽真空處理，并不斷稱量樣品桶和試件質量，直至質量保持恒定；

設置試驗溫度和水氣壓力。

4.如權利要求1所述的一種瀝青混合料水氣運動參數計算方法，其特征在于，所述建立三維水氣擴散模型包括步驟：

分離變量；

施加邊界條件和初始條件；

積分求解水氣質量。

5.如權利要求2所述的一種瀝青混合料水氣運動參數計算方法，其特征在于：

所述對獲取的數據進行處理指通過對試驗數據進行處理，得到瀝青混合料中的水氣擴散、積聚參數。

6.一種存儲介質，其特征在于：

所述存儲介質中存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被設置為運行時執行所述權利要求1-5中任一項中所述的瀝青混合料水氣運動參數計算方法。

7.一種瀝青混合料水氣運動參數計算系統，其特征在于：

所述瀝青混合料水氣運動參數計算系統包括處理器及存儲器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行，實現如權利要求1-5任一項所述的瀝青混合料水氣運動參數計算方法。