[發(fā)明專利]一種瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011434387.3
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112699529B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃婷婷;羅蓉;涂崇志
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 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(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 陳建軍

1.一種瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)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(jìn)行干燥處理，并置于磁懸浮重量平衡系統(tǒng)中開展積聚型水氣運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，獲取瀝青混合料試件吸收水氣質(zhì)量隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)；

基于獲取的瀝青混合料試件吸收水氣質(zhì)量隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)，建立描述瀝青混合料內(nèi)部水氣擴(kuò)散和吸附的三維水氣運(yùn)動(dòng)模型，具體包括：

通過移動(dòng)態(tài)水分子滿足菲克擴(kuò)散定律得到三維水氣擴(kuò)散基本模型；建立三維水氣擴(kuò)散模型所述三維水氣運(yùn)動(dòng)模型為：

或者，，

其中，M(t)表示時(shí)刻t時(shí)瀝青混合料樣品內(nèi)部積聚的水氣質(zhì)量；，表示在溫度T和純水氣壓P環(huán)境下瀝青混合料樣品能夠容納的最大水氣質(zhì)量；C₀表示水氣運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中瀝青混合料樣品表面恒定的水氣濃度；γ表示擴(kuò)散進(jìn)入瀝青混合料試件中的水氣分子從移動(dòng)態(tài)變成束縛態(tài)的概率，s^-1；β?表示同一時(shí)刻水氣分子從束縛態(tài)變成移動(dòng)態(tài)的概率，s^-1；表示第一類零階貝塞爾函數(shù)的第m個(gè)零點(diǎn)；D表示移動(dòng)態(tài)水氣擴(kuò)散系數(shù)；t表示擴(kuò)散時(shí)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(jìn)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(kuò)散時(shí)間t時(shí)，瀝青混合料試件側(cè)表面濃度，為擴(kuò)散時(shí)間t時(shí)，瀝青混合料試件下表面的水氣濃度，為擴(kuò)散時(shí)間t時(shí)，瀝青混合料試件上表面的水氣濃度，為水氣運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中瀝青混合料試件周邊的恒定水氣濃度；

進(jìn)行拉普拉斯變換和逆變換，包括：

基于簡化后的擴(kuò)散模型

對初始條件進(jìn)行轉(zhuǎn)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(jìn)行轉(zhuǎn)換：

，；

，；

，；

采用拉普拉斯逆變換，可得邊界條件如下：

；；

，；

，。

2.如權(quán)利要求1所述的一種瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述對瀝青混合料試件進(jìn)行干燥處理，并置于磁懸浮重量平衡系統(tǒng)中開展積聚型水氣運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，獲取瀝青混合料試件吸收水氣質(zhì)量隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)包括步驟：

進(jìn)行試驗(yàn)準(zhǔn)備；

進(jìn)行試驗(yàn)；

對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

3.如權(quán)利要求2所述的一種瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述進(jìn)行試驗(yàn)包括步驟：

稱取真空環(huán)境下樣品桶的質(zhì)量；

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

設(shè)置試驗(yàn)溫度和水氣壓力。

4.如權(quán)利要求1所述的一種瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，所述建立三維水氣擴(kuò)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(zhì)量。

5.如權(quán)利要求2所述的一種瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算方法，其特征在于：

所述對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理指通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到瀝青混合料中的水氣擴(kuò)散、積聚參數(shù)。

6.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于：

所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序被設(shè)置為運(yùn)行時(shí)執(zhí)行所述權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)中所述的瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算方法。

7.一種瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于：

所述瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算系統(tǒng)包括處理器及存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的瀝青混合料水氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算方法。