[发明专利]一种冷再生混合料在压实过程中破碎的模拟方法

摘要

本发明公开了一种冷再生混合料在压实过程中破碎的模拟方法，采用离散元的方法分析冷再生混合料在压实过程中级配发生变化的颗粒破碎的现象。所公开的材料为冷再生混合料，室内击实试验中，发现冷再生混合料颗粒在击实过程中发生了破碎，导致了冷再生混合料的级配发生了变化；用PFC2D软件建立冷再生混合料结构层离散模型，对冷再生混合料在压实过程中的破碎进行了模拟。本发明为能够PFC2D构建模型和能够比较真实的反映冷再生混合料的破碎过程，对易碎颗粒设置成由多个颗粒聚集在一起的簇颗粒，数量众多的细颗粒不在模型中体现，以此来模拟颗粒的破碎，此方法使用简便，易于构建，容易推广。

主权项

一种冷再生混合料在压实过程中破碎的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定冷再生混合料的结构层离散元模型的长度及宽度，使用PFC2D中的wall模块建立的矩形方框，其中，矩形方框的面积大于冷再生混合料结构层离散元模型的横截面积；2)根据粒径的大小将冷再生混合料分为若干级，将粒径小于预设阀值的冷再生混合料记作单颗粒，将粒径大于等于预设阀值的冷再生混合料记作簇颗粒，其中，簇颗粒由核心颗粒及六个外颗粒组成，六个外颗粒均匀分布在核心颗粒周围，且六个外颗粒之间以及与核心颗粒之间均通过平行粘结键相互粘结，在碾压过程中，单颗粒只传递力，不产生破坏；簇颗粒发生破坏；3)根据实验要求为单颗粒和簇颗粒赋予相应的物理力学参数；4)设置压路机滚动轮的半径和密度，各单颗粒和簇颗粒在自重应力条件下运动，使压路机滚动轮与冷再生混合料的结构层离散元模型实现接触，并达到自重应力平衡；5)设置压路机滚动轮的转动角速度vr，在PFC2D中通过FISH语言编程控制压路机滚动轮的运动；6)用FISH语言编写代码，使冷再生混合料结构层离散元模型的左右两侧墙体分别设置为压路机滚动轮循环碾压的左右边界；7)在FISH语言的控制下通过压路机滚动轮在冷再生混合料的结构层离散元模型上方进行滚动，实现冷再生混合料在压实过程中破碎的模拟。