基于三維離散單元法瀝青混合料剪切疲勞特性研究
發(fā)布時間:2021-07-03 11:21
近年來,我國交通領(lǐng)域取得了一系列輝煌的成就,其中公路建設(shè)領(lǐng)域的成就也是格外突出。但是,隨著公路使用時間的增加,一系列突出問題也就慢慢出現(xiàn)了,尤其是在重復(fù)行駛的重載車輛多次的輪壓作用下,瀝青混合料路面還未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限便出現(xiàn)了裂縫,從而面臨由于疲勞破壞而被迫退出服務(wù)期的境遇。傳統(tǒng)的瀝青路面的疲勞破壞形式主要是瀝青路面的彎曲疲勞破壞,這種破壞形式主要形成自下而上(bottom-up)的裂縫形式。然而,隨著重載,超載型車輛的增多,加之現(xiàn)在半剛性基層的大量使用,使得當(dāng)下的裂縫形式的主要形成方式成為了自上而下(top-down)的剪切疲勞破壞。因此,剪切開裂成了當(dāng)下瀝青路面的主流破壞形式。因此,本文通過利用CT掃描技術(shù)和瀝青混凝土微觀結(jié)構(gòu)數(shù)字圖像處理程序(MASAC)來得到瀝青混合料試件的各內(nèi)部具體信息,并且基于三維離散元法,利用軟件PFC3D實(shí)現(xiàn)瀝青混合料試件的虛擬三維離散元建模,進(jìn)一步在得到的模型基礎(chǔ)上進(jìn)行瀝青混合料剪切疲勞試驗(yàn)的數(shù)值模擬,然后利用室內(nèi)試驗(yàn)對得到的相應(yīng)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證,從而探究不同級配類型、不同油石比、不同溫度等因素對瀝青混合料剪切疲勞性能的影響效應(yīng)。研究結(jié)果表明:集料級配、油...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1?ct掃描瀝青混合料試件圖像圖像處理程序MASAC的應(yīng)用??
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?基于CT技術(shù)的瀝青混合料圖像處理??BMP格式,此時,就達(dá)到了前處理的目的,將原始圖片轉(zhuǎn)換成了可進(jìn)行下一步操作的灰??度圖,其中,灰度圖中,白色部分表示粗集料,黑色部分顯示為瀝青砂漿。同理,在上述??處理完噪聲等無關(guān)信息的圖片基礎(chǔ)上,利用ACDSee軟件對原始圖片中選定的圖片信息進(jìn)??行反相處理,從而可以得到真實(shí)空隙的邊界區(qū)域,此時,白色區(qū)域即表示空隙,圖2.2所??示即為處理后圖片情況:??_■??(a)集料與膠漿?(b)空隙??圖2.2圖像前處理后的灰度圖??2.2.2圖像分析與識別??基于前面得到的灰度圖依然無法直接應(yīng)用于后面三維離散元的模型重構(gòu)之中,依然需??要具體將瀝青混合料中所有相體的具體邊界識別出來從而進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成可以用于三維離??散元的模型重構(gòu)的具體數(shù)字信息,因此,本文采用楊宇亮等研發(fā)的MASAC程序[58]進(jìn)行圖??像分析與邊界識別,最終得到的識別后的瀝青混合料圖像如圖2.3所示。??H??圖2.3邊界識別后的混合料圖像??2.2.3圖像信息化??利用MASAC程序處理后的瀝青混合料不同組分的相關(guān)信息借助VC++軟件進(jìn)行輸出,??包括瀝青混合料各相體內(nèi)部顆粒邊界的坐標(biāo),顆粒粒徑,集料周長,面積等等數(shù)字化信息,??形成了為瀝青混合料進(jìn)一步的三維重構(gòu)以及研究瀝青混合料的空隙分布特征以及對瀝青??混合料均句性的研究等等微觀結(jié)構(gòu)的詳細(xì)的定量分析一系列的完整的圖像信息數(shù)字化輸??20??
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?基于CT技術(shù)的瀝青混合料圖像處理??BMP格式,此時,就達(dá)到了前處理的目的,將原始圖片轉(zhuǎn)換成了可進(jìn)行下一步操作的灰??度圖,其中,灰度圖中,白色部分表示粗集料,黑色部分顯示為瀝青砂漿。同理,在上述??處理完噪聲等無關(guān)信息的圖片基礎(chǔ)上,利用ACDSee軟件對原始圖片中選定的圖片信息進(jìn)??行反相處理,從而可以得到真實(shí)空隙的邊界區(qū)域,此時,白色區(qū)域即表示空隙,圖2.2所??示即為處理后圖片情況:??_■??(a)集料與膠漿?(b)空隙??圖2.2圖像前處理后的灰度圖??2.2.2圖像分析與識別??基于前面得到的灰度圖依然無法直接應(yīng)用于后面三維離散元的模型重構(gòu)之中,依然需??要具體將瀝青混合料中所有相體的具體邊界識別出來從而進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成可以用于三維離??散元的模型重構(gòu)的具體數(shù)字信息,因此,本文采用楊宇亮等研發(fā)的MASAC程序[58]進(jìn)行圖??像分析與邊界識別,最終得到的識別后的瀝青混合料圖像如圖2.3所示。??H??圖2.3邊界識別后的混合料圖像??2.2.3圖像信息化??利用MASAC程序處理后的瀝青混合料不同組分的相關(guān)信息借助VC++軟件進(jìn)行輸出,??包括瀝青混合料各相體內(nèi)部顆粒邊界的坐標(biāo),顆粒粒徑,集料周長,面積等等數(shù)字化信息,??形成了為瀝青混合料進(jìn)一步的三維重構(gòu)以及研究瀝青混合料的空隙分布特征以及對瀝青??混合料均句性的研究等等微觀結(jié)構(gòu)的詳細(xì)的定量分析一系列的完整的圖像信息數(shù)字化輸??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CT技術(shù)的瀝青混合料空隙率預(yù)測方法[J]. 郭乃勝,YOU Z P,譚憶秋,趙穎華. 中國公路學(xué)報. 2016(08)
[2]瀝青混合料剪切疲勞試驗(yàn)研究[J]. 謝軍,黃林. 中外公路. 2016(01)
[3]Three-dimensional modeling and simulation of asphalt concrete mixtures based on X-ray CT microstructure images[J]. Hainian Wang,Zhihan Huang,Lei Li,Zhanping You,Yu Chen. Journal of Traffic and Transportation Engineering(English Edition). 2014(01)
[4]基于內(nèi)聚力模型的瀝青混凝土疲勞損傷數(shù)值研究(英文)[J]. 金光來,黃曉明,張?zhí)K龍,梁彥龍. Journal of Southeast University(English Edition). 2013(04)
[5]基于單軸貫入重復(fù)剪切試驗(yàn)的瀝青混合料永久變形[J]. 許嚴(yán),孫立軍,劉黎萍. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(08)
[6]重復(fù)荷載下瀝青混合料變形的數(shù)值模擬[J]. 張麗娟,張肖寧,徐偉. 公路. 2010(04)
[7]基于離散元法的瀝青混合料虛擬疲勞試驗(yàn)方法[J]. 陳俊,黃曉明. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2010(02)
[8]大粒徑瀝青混合料疲勞試驗(yàn)研究[J]. 饒奇志,葉會,張亮,李闖民. 中外公路. 2010(01)
[9]基于抗剪性能的瀝青混合料剪切疲勞變形研究方法[J]. 袁峻. 交通標(biāo)準(zhǔn)化. 2009(23)
[10]瀝青混合料粘彈性行為ABAQUS有限元模擬[J]. 范安俊,黃曉明,彭彬. 石油瀝青. 2009(05)
博士論文
[1]交通荷載下瀝青類路面疲勞損傷開裂研究[D]. 周志剛.中南大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于三維離散元的瀝青混合料數(shù)值模擬方法研究[D]. 鄧志剛.華南理工大學(xué) 2017
[2]基于數(shù)字圖像處理的瀝青混合料蠕變剪切微觀性能研究[D]. 袁暢.長沙理工大學(xué) 2015
[3]基于PFC3D的瀝青混合料虛擬試驗(yàn)研究[D]. 張垚.東南大學(xué) 2015
[4]基于離散元法的瀝青混合料剪切變形數(shù)值模擬研究[D]. 黃筑強(qiáng).長沙理工大學(xué) 2013
[5]基于CT圖像瀝青混合料三維有限元數(shù)值模擬研究[D]. 孫紅紅.西安建筑科技大學(xué) 2012
[6]不同溫度和輪載下瀝青混合料車轍數(shù)值模擬[D]. 尚晉.華中科技大學(xué) 2009
[7]瀝青路面數(shù)值模擬及單軸貫入蠕變試驗(yàn)研究[D]. 張宏.重慶交通大學(xué) 2008
[8]瀝青路面永久變形數(shù)值模擬及車轍預(yù)估[D]. 黃菲.東南大學(xué) 2006
本文編號:3262486
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1?ct掃描瀝青混合料試件圖像圖像處理程序MASAC的應(yīng)用??
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?基于CT技術(shù)的瀝青混合料圖像處理??BMP格式,此時,就達(dá)到了前處理的目的,將原始圖片轉(zhuǎn)換成了可進(jìn)行下一步操作的灰??度圖,其中,灰度圖中,白色部分表示粗集料,黑色部分顯示為瀝青砂漿。同理,在上述??處理完噪聲等無關(guān)信息的圖片基礎(chǔ)上,利用ACDSee軟件對原始圖片中選定的圖片信息進(jìn)??行反相處理,從而可以得到真實(shí)空隙的邊界區(qū)域,此時,白色區(qū)域即表示空隙,圖2.2所??示即為處理后圖片情況:??_■??(a)集料與膠漿?(b)空隙??圖2.2圖像前處理后的灰度圖??2.2.2圖像分析與識別??基于前面得到的灰度圖依然無法直接應(yīng)用于后面三維離散元的模型重構(gòu)之中,依然需??要具體將瀝青混合料中所有相體的具體邊界識別出來從而進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成可以用于三維離??散元的模型重構(gòu)的具體數(shù)字信息,因此,本文采用楊宇亮等研發(fā)的MASAC程序[58]進(jìn)行圖??像分析與邊界識別,最終得到的識別后的瀝青混合料圖像如圖2.3所示。??H??圖2.3邊界識別后的混合料圖像??2.2.3圖像信息化??利用MASAC程序處理后的瀝青混合料不同組分的相關(guān)信息借助VC++軟件進(jìn)行輸出,??包括瀝青混合料各相體內(nèi)部顆粒邊界的坐標(biāo),顆粒粒徑,集料周長,面積等等數(shù)字化信息,??形成了為瀝青混合料進(jìn)一步的三維重構(gòu)以及研究瀝青混合料的空隙分布特征以及對瀝青??混合料均句性的研究等等微觀結(jié)構(gòu)的詳細(xì)的定量分析一系列的完整的圖像信息數(shù)字化輸??20??
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?基于CT技術(shù)的瀝青混合料圖像處理??BMP格式,此時,就達(dá)到了前處理的目的,將原始圖片轉(zhuǎn)換成了可進(jìn)行下一步操作的灰??度圖,其中,灰度圖中,白色部分表示粗集料,黑色部分顯示為瀝青砂漿。同理,在上述??處理完噪聲等無關(guān)信息的圖片基礎(chǔ)上,利用ACDSee軟件對原始圖片中選定的圖片信息進(jìn)??行反相處理,從而可以得到真實(shí)空隙的邊界區(qū)域,此時,白色區(qū)域即表示空隙,圖2.2所??示即為處理后圖片情況:??_■??(a)集料與膠漿?(b)空隙??圖2.2圖像前處理后的灰度圖??2.2.2圖像分析與識別??基于前面得到的灰度圖依然無法直接應(yīng)用于后面三維離散元的模型重構(gòu)之中,依然需??要具體將瀝青混合料中所有相體的具體邊界識別出來從而進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成可以用于三維離??散元的模型重構(gòu)的具體數(shù)字信息,因此,本文采用楊宇亮等研發(fā)的MASAC程序[58]進(jìn)行圖??像分析與邊界識別,最終得到的識別后的瀝青混合料圖像如圖2.3所示。??H??圖2.3邊界識別后的混合料圖像??2.2.3圖像信息化??利用MASAC程序處理后的瀝青混合料不同組分的相關(guān)信息借助VC++軟件進(jìn)行輸出,??包括瀝青混合料各相體內(nèi)部顆粒邊界的坐標(biāo),顆粒粒徑,集料周長,面積等等數(shù)字化信息,??形成了為瀝青混合料進(jìn)一步的三維重構(gòu)以及研究瀝青混合料的空隙分布特征以及對瀝青??混合料均句性的研究等等微觀結(jié)構(gòu)的詳細(xì)的定量分析一系列的完整的圖像信息數(shù)字化輸??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CT技術(shù)的瀝青混合料空隙率預(yù)測方法[J]. 郭乃勝,YOU Z P,譚憶秋,趙穎華. 中國公路學(xué)報. 2016(08)
[2]瀝青混合料剪切疲勞試驗(yàn)研究[J]. 謝軍,黃林. 中外公路. 2016(01)
[3]Three-dimensional modeling and simulation of asphalt concrete mixtures based on X-ray CT microstructure images[J]. Hainian Wang,Zhihan Huang,Lei Li,Zhanping You,Yu Chen. Journal of Traffic and Transportation Engineering(English Edition). 2014(01)
[4]基于內(nèi)聚力模型的瀝青混凝土疲勞損傷數(shù)值研究(英文)[J]. 金光來,黃曉明,張?zhí)K龍,梁彥龍. Journal of Southeast University(English Edition). 2013(04)
[5]基于單軸貫入重復(fù)剪切試驗(yàn)的瀝青混合料永久變形[J]. 許嚴(yán),孫立軍,劉黎萍. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(08)
[6]重復(fù)荷載下瀝青混合料變形的數(shù)值模擬[J]. 張麗娟,張肖寧,徐偉. 公路. 2010(04)
[7]基于離散元法的瀝青混合料虛擬疲勞試驗(yàn)方法[J]. 陳俊,黃曉明. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2010(02)
[8]大粒徑瀝青混合料疲勞試驗(yàn)研究[J]. 饒奇志,葉會,張亮,李闖民. 中外公路. 2010(01)
[9]基于抗剪性能的瀝青混合料剪切疲勞變形研究方法[J]. 袁峻. 交通標(biāo)準(zhǔn)化. 2009(23)
[10]瀝青混合料粘彈性行為ABAQUS有限元模擬[J]. 范安俊,黃曉明,彭彬. 石油瀝青. 2009(05)
博士論文
[1]交通荷載下瀝青類路面疲勞損傷開裂研究[D]. 周志剛.中南大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于三維離散元的瀝青混合料數(shù)值模擬方法研究[D]. 鄧志剛.華南理工大學(xué) 2017
[2]基于數(shù)字圖像處理的瀝青混合料蠕變剪切微觀性能研究[D]. 袁暢.長沙理工大學(xué) 2015
[3]基于PFC3D的瀝青混合料虛擬試驗(yàn)研究[D]. 張垚.東南大學(xué) 2015
[4]基于離散元法的瀝青混合料剪切變形數(shù)值模擬研究[D]. 黃筑強(qiáng).長沙理工大學(xué) 2013
[5]基于CT圖像瀝青混合料三維有限元數(shù)值模擬研究[D]. 孫紅紅.西安建筑科技大學(xué) 2012
[6]不同溫度和輪載下瀝青混合料車轍數(shù)值模擬[D]. 尚晉.華中科技大學(xué) 2009
[7]瀝青路面數(shù)值模擬及單軸貫入蠕變試驗(yàn)研究[D]. 張宏.重慶交通大學(xué) 2008
[8]瀝青路面永久變形數(shù)值模擬及車轍預(yù)估[D]. 黃菲.東南大學(xué) 2006
本文編號:3262486
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/3262486.html
教材專著