[发明专利]基于细观结构的沥青混凝土三维有限元建模方法

权利要求书

1.基于细观结构的沥青混凝土三维有限元建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、利用X-ray CT对沥青混凝土试件进行横断面连续扫描，得到连续扫描序列图像，导入图像重构软件Mimics中进行预处理；

步骤2、在Mimics软件中，采用阈值分割法并结合形态学处理，依次分割出序列图像中的集料、集料和沥青玛蹄脂；

步骤3、完成分割后，在Mimics软件中重构集料的三维模型以及集料和沥青玛蹄脂的三维模型；

步骤4、将Mimics软件中重构的两模型复制到模型处理软件3-Matic中进行布尔运算，获得沥青玛蹄脂的三维模型，然后对集料的三维模型及沥青玛蹄脂的三维模型进行平滑处理；

步骤5、在3-Matic软件中，利用布尔运算对集料的三维模型和沥青玛蹄脂的三维模型分别进行相同的切割处理，从两三维模型中沿竖直方向截取呈圆柱形的局部区域；

步骤6、对截取的两圆柱形三维模型进行模型修复，然后通过非流行装配将两模型装配成一体，形成竖直向沥青混合料模型；再对所得竖直向沥青混合料模型进行网格划分；

步骤7、将网格划分后的竖直向沥青混合料模型导回Mimics软件中进行材料属性赋值；

步骤8、将赋值后的竖直向沥青混合料模型导入到有限元软件Abaqus中，即可进行有限元分析。

2.根据权利要求1所述的基于细观结构的沥青混凝土三维有限元建模方法，其特征在于：步骤1中，所述沥青混凝土试件为直径100mm、高60mm的圆柱体试件。

3.根据权利要求1所述的基于细观结构的沥青混凝土三维有限元建模方法，其特征在于：步骤1中，所述连续扫描的扫描间距设置为0.625mm。

4.根据权利要求1所述的基于细观结构的沥青混凝土三维有限元建模方法，其特征在于：步骤1中，利用图像重构软件Mimics进行预处理是指：首先利用Crop Mask功能在序列图像中限定覆盖沥青混凝土试件的处理区域，后续的操作步骤只对该区域产生效果；然后利用Contrast功能调整图像对比度，在原始扫描图像中凸显集料部分。

5.根据权利要求1所述的基于细观结构的沥青混凝土三维有限元建模方法，其特征在于：步骤4中，所述平滑处理的平滑因子为0.7。

6.根据权利要求1所述的基于细观结构的沥青混凝土三维有限元建模方法，其特征在于：步骤5中，所截取的圆柱形局部区域的高度为30mm、直径为30mm。

7.根据权利要求1所述的基于细观结构的沥青混凝土三维有限元建模方法，其特征在于：步骤6中，所述网格划分为先进行面网格划分，面网格划分成功后再进行体网格划分。