【摘要】：瀝青混凝土具有復(fù)雜的力學(xué)和熱學(xué)特性,因此很難用宏觀參數(shù)對其進(jìn)行量化評價,當(dāng)前出現(xiàn)用細(xì)觀結(jié)構(gòu)來預(yù)估瀝青混凝土的宏觀材料特性。為了研究細(xì)觀結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)對瀝青混凝土宏觀力學(xué)和熱學(xué)特性的影響,本文提出一種三維正方體集料投放算法,在考慮真實集料體積分布規(guī)律的基礎(chǔ)上,給出一種包含正方體集料、瀝青砂漿、界面和孔隙的四相體三維細(xì)觀數(shù)值建模方法。反算獲得細(xì)觀材料參數(shù),代入數(shù)值模型中進(jìn)行仿真分析,從而預(yù)估瀝青混凝土宏觀力學(xué)和熱學(xué)特性。首先,依據(jù)圓形和方形集料投放算法成型不同級配的二維數(shù)值模型,代入瀝青砂漿和集料參數(shù)進(jìn)行分析計算,研究集料形狀、級配和空間位置對二維數(shù)值模型頂面壓縮變形的影響。其次,在三維集料投放算法的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的四相體三維數(shù)值建模方法。通過對真實試件切面中的集料橫截面進(jìn)行面積識別分檔統(tǒng)計其個數(shù),將識別結(jié)果與不同數(shù)值模型切面的識別結(jié)果進(jìn)行對比,驗證瓦拉文公式的適用范圍及三維數(shù)值建模方法的合理性。為了驗證基于細(xì)觀結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)預(yù)估瀝青混凝土宏觀力學(xué)和熱學(xué)特性的合理性,分別建立考慮真實集料體積分布的三維數(shù)值模型,代入各相材料參數(shù)進(jìn)行分析計算。最后,分別用松弛試驗和熱學(xué)試驗結(jié)果對力學(xué)和熱學(xué)仿真結(jié)果進(jìn)行驗證。結(jié)果表明本文提出的考慮真實集料體積分布的數(shù)值建模方法具有合理性,用細(xì)觀結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)可以有效預(yù)估瀝青混凝土的宏觀力學(xué)和熱學(xué)特性。
[Abstract]:Asphalt concrete has complex mechanical and thermal properties, so it is difficult to evaluate it quantitatively by macroscopical parameters. At present, meso-structure is used to predict the macroscopic material characteristics of asphalt concrete. In order to study the effect of meso-structure and material parameters on the macroscopic mechanical and thermal properties of asphalt concrete, a three-dimensional cube aggregate placement algorithm is proposed in this paper, on the basis of considering the law of volume distribution of real aggregate. In this paper, a three-dimensional meso-numerical modeling method of four-phase body including cube aggregate, bituminous mortar, interface and pore is presented. The mesoscopic material parameters are obtained by inverse calculation, and the simulation analysis is carried out in the numerical model to predict the macroscopic mechanical and thermal properties of asphalt concrete. Firstly, according to the circular and square aggregate dropping algorithm, the two-dimensional numerical model with different gradation is formed, and the parameters of asphalt mortar and aggregate are added to analyze and calculate, and the shape of aggregate is studied. The effects of gradation and spatial position on the top compression deformation of the two-dimensional numerical model. Secondly, an improved three-dimensional numerical modeling method for four-phase bodies is proposed based on the three dimensional aggregate placement algorithm. By counting the number of aggregate cross-section in the real sample, the recognition results are compared with those of different numerical models. The applicability of the Varavan formula and the rationality of the three-dimensional numerical modeling method are verified. In order to verify the rationality of predicting the macroscopic mechanical and thermal properties of asphalt concrete based on meso-structure and material parameters, a three-dimensional numerical model considering the volume distribution of real aggregate is established, and the parameters of each phase are analyzed and calculated. Finally, the mechanical and thermal simulation results are verified by relaxation test and thermal test respectively. The results show that the numerical modeling method considering the volume distribution of real aggregate is reasonable, and the macroscopic mechanical and thermal properties of asphalt concrete can be effectively predicted by using the mesoscopic structure and material parameters.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U414

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馮立輝;;集料級配對馬歇爾實驗的影響[J];交通科技;2008年03期

2 何超云;黃鴻杰;;水泥穩(wěn)定集料的加工與質(zhì)量控制[J];廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2011年04期

3 盧普偉;陳錦銘;;水泥穩(wěn)定集料國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀分析[J];公路工程;2013年02期

4 周維興;;混凝土砂石集料級配淺談[J];建筑工人;1993年06期

5 趙明華,馬紅;集料級配組成設(shè)計的方法研究[J];中南公路工程;1996年03期

6 扈惠敏;沙愛民;孫業(yè)香;;瀝青面層集料級配分布特征與質(zhì)量控制[J];長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年05期

7 楊威;;基于分形理論的集料破碎規(guī)律研究[J];公路與汽運;2009年06期

8 王振軍;王宇;蔣瑋;肖晶晶;;多孔集料瀝青基復(fù)合材料的隔熱功能[J];功能材料;2011年05期

9 沈小俊;石飛;李鐵軍;黃維蓉;楊文烈;;瀝青路面集料標(biāo)準(zhǔn)化加工技術(shù)和工藝探討[J];公路與汽運;2014年02期

10 康愛紅,楊榮臻,嚴(yán)城,竇如初;最大密實度和最大嵌結(jié)力集料級配的設(shè)計[J];華東公路;2003年05期

相關(guān)會議論文 前2條

1 扈惠敏;沙愛民;;瀝青路面集料級配變異性分析[A];2004年道路工程學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

2 鄭南翔;吳傳海;;高性能二灰碎石混合料(HPLFA)集料級配研究[A];中國公路學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 梁鑫;基于瀝青石料表面改性的油石界面粘結(jié)劑研究[D];吉林大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 包靜;基于多源視覺的集料動態(tài)圖像采集系統(tǒng)研究[D];長安大學(xué);2015年

2 黨心蕊;集料級配數(shù)據(jù)動態(tài)分析系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D];長安大學(xué);2015年

3 鄒鵬;基于多源視覺的集料級配實時檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];長安大學(xué);2015年

4 賈永杰;基于表面能理論的瀝青—集料界面粘附性研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2016年

5 石帥鋒;基于集料減振功能設(shè)計的高阻尼混凝土研究[D];長安大學(xué);2016年

6 朱俊驊;基于細(xì)觀結(jié)構(gòu)的瀝青混凝土宏細(xì)觀參數(shù)相關(guān)性研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

7 孫淼;集料級配實時檢測系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D];長安大學(xué);2011年

8 張昕;基于集料形態(tài)學(xué)的混合料設(shè)計方法[D];長安大學(xué);2012年

9 徐銀鳴;道路水泥混凝土集料級配研究[D];長安大學(xué);2006年

10 廖一平;基于數(shù)字圖像處理的瀝青混合料集料形狀及分布研究[D];南華大學(xué);2015年

，

本文編號：2383464