【摘要】：以瀝青混合料為建筑材料的瀝青路面是我國高等級公路的主要鋪面形式,裂縫是造成瀝青路面破壞的主要原因之一。研究瀝青混合料的開裂機理有助于優(yōu)化瀝青混合料的設(shè)計,提高其抗裂性能。數(shù)值模擬是研究瀝青混合料斷裂的有效手段。但是,由于瀝青混合料組成材料的多相性和細觀結(jié)構(gòu)的不均勻性,瀝青混合料的斷裂模式非常復雜。盡管目前斷裂力學理論和數(shù)值模擬手段取得了很大進步,瀝青混合料的斷裂模擬問題還處于探索階段。本研究總結(jié)了基于經(jīng)典斷裂力學理論的有限元方法、內(nèi)聚力模型的有限元方法、細觀結(jié)構(gòu)模型的有限元方法和細觀結(jié)構(gòu)模型的離散元方法在瀝青混合料斷裂模擬中的應(yīng)用和取得的成果。在分析各種數(shù)值模擬方法優(yōu)劣的基礎(chǔ)上,展望了今后的研究重點。在有限元方面,建議進一步研究基于瀝青混合料三維細觀結(jié)構(gòu)的有限元方法,重點解決三維細觀結(jié)構(gòu)構(gòu)建、計算收斂性和單元畸變問題。在離散元方面,建議進一步研究基于瀝青混合料三維細觀結(jié)構(gòu)的離散元方法,重點解決計算效率和細觀斷裂本構(gòu)模型問題。
[Abstract]:Asphalt pavement with asphalt mixture as building material is the main pavement form of high grade highway in our country. Crack is one of the main causes of asphalt pavement damage. Studying the cracking mechanism of asphalt mixture is helpful to optimize the design of asphalt mixture and improve its crack resistance. Numerical simulation is an effective method to study the fracture of asphalt mixture. However, the fracture mode of asphalt mixture is very complex due to the heterogeneity of the composition of asphalt mixture and the heterogeneity of meso structure. Although great progress has been made in the theory of fracture mechanics and numerical simulation, the problem of asphalt mixture fracture simulation is still in the exploration stage. In this paper, the finite element method based on classical fracture mechanics and the finite element method of cohesive force model are summarized. The application and achievement of finite element method and discrete element method of meso-structure model in asphalt mixture fracture simulation. On the basis of analyzing the merits and demerits of various numerical simulation methods, the future research emphases are prospected. In the aspect of finite element, it is suggested that the finite element method based on the three-dimensional mesoscopic structure of asphalt mixture should be further studied to solve the problems of the construction of three-dimensional mesoscopic structure, the calculation of convergence and element distortion. In the aspect of discrete element, it is suggested to further study the discrete element method based on three-dimensional mesoscopic structure of asphalt mixture, with emphasis on solving the problems of computational efficiency and mesoscopic fracture constitutive model.
【作者單位】： 重慶交通大學交通土建工程材料國家地方聯(lián)合工程實驗室;南京工業(yè)大學道路工程研究所;
【基金】：國家自然科學基金項目(51608266) 中國博士后科學基金項目(2016M590448) 重慶交通大學交通土建工程材料國家地方聯(lián)合工程實驗室開放基金項目(LHSYS-2014-011)
【分類號】：U414

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本文編號：2396865