基于離散元法均勻性對(duì)瀝青混合料力學(xué)性能影響研究.pdf

1、瀝青混合料是一種復(fù)雜的強(qiáng)粘結(jié)顆粒體系，具有明顯的非線性力學(xué)特征。較連續(xù)介質(zhì)力學(xué)法而言，離散單元法考慮到了瀝青混合料的顆粒體系與非線性特征，同時(shí)可以量化瀝青混合料受載過程中的內(nèi)部應(yīng)力，更適合模擬瀝青混合料的力學(xué)行為。當(dāng)前大多數(shù)問題已經(jīng)可以通過二維離散元模型來解決，但二維離散元法難以模擬瀝青混合料復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也無法真實(shí)地反應(yīng)其粘彈性性質(zhì)。本文基于CT技術(shù)和數(shù)字圖像處理手段，采用三維離散元軟件PFC3D對(duì)瀝青混合料高低溫性能及抗剪性能進(jìn)行

2、數(shù)值模擬研究，同時(shí)結(jié)合瀝青混合料整體均勻性指標(biāo)，探究瀝青混合料細(xì)微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其力學(xué)性能的影響效應(yīng)。
　　本文基于CT技術(shù)和數(shù)字圖像處理手段，介紹并實(shí)現(xiàn)了瀝青混合料三維離散元重構(gòu)及數(shù)值模擬過程。其中集料采用實(shí)際邊界，并賦予接觸粘結(jié)模型及Burgers粘彈性模型，分別模擬了瀝青混合料低溫劈裂試驗(yàn)、高溫單軸壓縮試驗(yàn)、單軸貫入試驗(yàn)以及單軸靜態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)，同時(shí)結(jié)合瀝青混合料整體均勻性指標(biāo)，分析了瀝青混合料細(xì)微觀結(jié)構(gòu)特征與宏觀力學(xué)性能之間的關(guān)系，

3、并通過室內(nèi)試驗(yàn)加以驗(yàn)證。然后基于室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比分析了三維離散元模擬與二維離散元模擬的不同，并對(duì)其各自的適用性進(jìn)行了分析。本文最后分析了三維離散元模擬過程中幾何模型、模型參數(shù)以及荷載邊界條件對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明：通過CT技術(shù)及數(shù)字圖像處理手段可以方使地獲取瀝青混合料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息，三維離散單元法可以用于模擬瀝青混合料的宏觀力學(xué)試驗(yàn)，結(jié)合瀝青混合料整體均勻性指標(biāo)，可以建立瀝青混合料細(xì)微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能變異性之間的聯(lián)系。