基于流變學本構模型和動力有限元分析的瀝青路面車轍計算.pdf

1、瀝青路面車轍是我國高等級公路主要的病害之一，嚴重影響到路面行車的安全性和舒適性，因此研究高等級道路瀝青路面車轍預估的計算方法具有重要的社會經(jīng)濟效應。當前應用較多的車轍計算方法是基于層應變法和粘彈性理論，因不能描述在瀝青混合料受溫度和荷載率的影響下的塑性變形，給車轍預估帶來一定程度的誤差，因此，要準確預估瀝青路面車轍需建立非線形的粘彈塑性本構模型。 本文依托國家自然基金項目(E50678183)《基于行車動力作用的瀝青路面車轍計算

2、與預估方法研究》，利用流變學原理和動力有限元技術完成了以下相關工作： 1.闡明瀝青路面車轍現(xiàn)象產(chǎn)生的機理，分析瀝青路面車轍的主要影響因素和控制指標，分析瀝青混合料變形特征，研究各項因素和指標對瀝青路面車轍深度發(fā)展趨勢的影響。 2.通過分析當前流變學的粘彈性本構模型、彈塑性本構模型、粘塑性本構模型在描述瀝青混合料應力應變關系中的優(yōu)缺點，尋找既能描述瀝青混合料變形特征，又能方便測定其參數(shù)和能夠方便實現(xiàn)數(shù)值計算的粘彈塑性本構模

3、型。 3.基于Burges粘彈性本構模型的車轍計算：采用動態(tài)蠕變試驗測定本構模型的參數(shù)，研究本構模型轉化為ANSYS粘彈性參數(shù)的Prony級數(shù)計算方法，采用ANSYS瞬態(tài)動力學分析理論，分析了軸載作用次數(shù)、溫度、超載對瀝青路面車轍變形的影響。 4.基于Johnson-Cook粘塑性本構模型的車轍計算：采用單軸壓縮試驗測定JC粘塑性模型的參數(shù)，研究模型參數(shù)在ANSYS中輸入的方法，采用ANSYS瞬態(tài)動力學分析理論，分析了軸