在公路工程中,路面彎沉檢測是公路維修和養(yǎng)護的重要方式。公路檢測的方法有很多。其中,無損檢測的方法越來越受到歡迎。主要的無損檢測儀器是落錘式彎沉儀,其產生的圓面沖擊載荷可以很好地模擬行車載荷。沖擊載荷作用于路面所產生的路面響應可通過傳感器和計算機轉換為數據信息。通過對這些數據的分析,可以對路面結構進行初步評價,為路面維修和養(yǎng)護提供可靠的依據。然而,無損檢測實驗的結果需要與理論計算的結果進行比較,通過比較可以使路面的可靠性評價更加準確。本文以落錘式彎沉儀進行路面檢測為工程背景,以路面動力響應計算為目標,做出了相關的研究。其研究內容如下:(1)本文介紹了一套由譜元法理論及數學計算方法得到的有意義的路面動力響應計算理論體系。為了考慮路面的粘彈性問題,文中分別推導了頻域中三種流變模型的本構關系。其中,模型分別為開爾文模型、開爾文修正模型和伯格斯模型。根據理論計算流程,利用C++編寫出了一套路面動力響應計算的程序代碼。(2)為了驗證程序對路面動力響應計算的正確性,文中以材料均為均質各向同性線彈性材料的多層模型為例,將有限元軟件ABAQUS所計算的結果與程序代碼所計算的結果作對比,驗證了程序對路面動...

【文章頁數】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及選題意義
    1.2 路面動力響應的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 解析法對路面動力響應的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數值法對路面動力響應的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 譜元法對路面動力響應的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內容
第2章 譜元法的路面動力響應理論
    2.1 譜元法的線彈性理論
        2.1.1 勢函數的解
        2.1.2 譜單元
    2.2 譜元法的粘彈性理論
        2.2.1 開爾文模型
        2.2.2 開爾文修正模型
        2.2.3 伯格斯模型
    2.3 邊界問題及多層模型的響應解
        2.3.1 邊界條件
        2.3.2 多層模型的全局響應解
        2.3.3 模型表面的響應解
    2.4 本章小結
第3章 算法、程序實現(xiàn)及驗證
    3.1 算法實現(xiàn)
    3.2 程序實現(xiàn)
        3.2.1 前處理模塊
        3.2.2 計算求解模塊
        3.2.3 后處理模塊
    3.3 程序驗證
        3.3.1 有限元模型建立
        3.3.2 譜元法對邊界條件的處理
        3.3.3 阻尼對線彈性多層模型的影響
        3.3.4 譜元法與有限元計算結果對比
    3.4 本章小結
第4章 算例分析
    4.1 線彈性多層模型
    4.2 粘彈性多層模型
        4.2.1 開爾文模型模擬粘彈性
        4.2.2 開爾文修正模型模擬粘彈性
        4.2.3 伯格斯模型模擬粘彈性
        4.2.4 阻尼對伯格斯模型模擬粘彈性的影響
        4.2.5 層厚度對伯格斯模型模擬粘彈性的影響
        4.2.6 泊松比對伯格斯模型模擬粘彈性的影響
    4.3 基于線彈性層和粘彈性層組合的多層模型
    4.4 本章小結
結論與展望
致謝
參考文獻
附錄1
附錄2
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3794718