AC-13C沥青混合料劈裂疲劳损伤试验二维数值模拟

沥青混合料受非均匀性细观结构影响,其刚、强度力学特性易发生变化,为分析受细观结构影响的沥青混合料力学疲劳损伤特性,本研究从细观尺度出发,结合室内劈裂试验结果,利用有限元软件建立二维数值模型分析沥青混合料的力学与疲劳损伤特性。结果表明:在沥青混合料疲劳损伤过程中,粗集料尖角附近应力集中现象明显,疲劳损伤往往先在粗集料尖角处发生;AC-13C数值模型应充分考虑2.36 mm以上的粗集料,并在细观尺度上说明2.36 mm作为AC-13C粗细集料分界线的可行性。

基于细观尺度沥青混合料弹性模量预测

为了更好地预测沥青混合料的弹性模量,从沥青混合料细观尺度出发,基于广义自洽模型,给出预测沥青混合料弹性模量的方法,细观模型预测的有效弹性模量与其实验室测量的弹性模量进行对比,当考虑粒径为2.36 mm以上的粗集料时,该模型能够很好地预测沥青混合料的弹性模量:预测值和实测值吻合良好,基于细观尺度,当仅考虑粒径为2.36 mm上的粗集料,而细集料、矿粉及沥青看成基体材料来预测沥青混合料细观特性切实可行,该方法克服了宏观沥青混合料数值模拟方法的局限性。

基于多步骤多相的沥青混合料细观力学模型研究

沥青混合料是一种多相复合材料,其内部结构复杂,在建立沥青混合料细观模型时,考虑集料粒径越小,细观模型与实际试件越接近,模拟沥青混合料结果越准确。但用软件分析时,考虑集料粒径越小,分析集料越多,需要计算内存越大,甚至无法分析。因此在建立其细观力学模型时通过多步骤多相来简化其细观模型是非常必要的,该方法克服了细观力学模型极其复杂而导致计算量过大的局限性,相对于微分法的离散格式,便于计算机编程和计算。