基于拓撲優(yōu)化方法的瀝青混合料細觀結(jié)構(gòu)特性研究.pdf

1、集料、空隙等細觀結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)、幾何形態(tài)及它們之間的相互作用對瀝青混合料的力學性質(zhì)有很大影響。瀝青路面設(shè)計的傳統(tǒng)方法,對瀝青混合料材料力學性能的研究多偏重于從宏觀角度進行唯象研究,認為材料內(nèi)部各點具有相同的性質(zhì),忽略了瀝青混合料復雜的細觀結(jié)構(gòu),難以揭示材料變形和破壞的物理機理。本文將瀝青混合料看作多相復合材料體系,對其細觀結(jié)構(gòu)進行了模擬及拓撲優(yōu)化。
　　 本文應(yīng)用蒙特卡羅方法,構(gòu)建了集料和空隙有限元二維模型,研究了瀝青混合料空隙

2、集料的形態(tài)、分布與瀝青混合料力學性能的關(guān)系,成果如下:
　　 (1)通過改變模型中空隙和集料的大小、形狀與排列方式,得到了細觀結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變特性與空隙、集料形態(tài)及其分布特點的相關(guān)性,并且總結(jié)出瀝青混合料中集料受力特點與細觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷趨勢;
　　 (2)通過模擬不同空隙率的模型,經(jīng)拓撲優(yōu)化驗證了瀝青混合料強度與空隙率的關(guān)系;
　　 (3)根據(jù)不同級配構(gòu)成特點,建立了三種代表性級配的瀝青混合料結(jié)構(gòu)模型,分析了各種