[发明专利]一种基于离散元的沥青混合料压实模拟方法

摘要

本发明公开了一种基于离散元的沥青混合料压实模拟方法，步骤为：用PFC3D软件中的“wall”命令生成给定的空间区域，并随机填充由粗集料、沥青砂浆组成的颗粒体系；随机删除部分沥青砂浆；对沥青混合料中的粗集料内部、沥青砂浆内部、粗集料与沥青砂浆之间赋予相应的接触类型；设置由基本单元颗粒聚集成PFC3D软件中的“clump”视为压路机滚动轮，压路机滚动轮在重力作用下实现对沥青混合料的静压作用；对“clump”赋予激振力，将“clump”体系激振力与重力耦合，模拟振动压实作用；通过fish语言编程控制压实路滚动轮对沥青混合料的压实。该方法使用简便，经济有效，对沥青混合料路面的施工具有一定的意义。

主权项

1.一种基于离散元的沥青混合料压实模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，用PFC3D软件中的“wall”命令生成给定的空间区域，并在此区域内随机填充由粗集料、沥青砂浆组成的颗粒体系；步骤2，根据实际的沥青混合料的空隙率，通过删除步骤1所述的颗粒体系中相应的颗粒来模拟空隙率，此时，沥青混合料视为由粗集料、沥青砂浆及空隙组成的三相复合材料；步骤3，对沥青混合料中的粗集料内部、沥青砂浆内部、粗集料与沥青砂浆之间赋予相应的接触类型；所述的粗集料内部的接触类型采用线弹性模型表示，沥青砂浆内部的接触类型运用伯格斯模型和接触粘结模型表示，粗集料与沥青砂浆之间的接触类型运用伯格斯模型和接触粘结模型表示；步骤4，设置由基本单元颗粒聚集成PFC3D 软件中的“clump”作为压路机滚动轮，根据与实际压路机等重力作用原则，并对基本单元颗粒体系赋予密度，压路机滚动轮在重力作用下实现对沥青混合料的静压作用；步骤5，对“clump”赋予激振力，将“clump”体系激振力与重力耦合，模拟振动压实作用；所述激振力是根据振动压路机偏心块的工作原理，将离心力进行竖直方向分解而获得，振动作用力随时间的变化规律视作正弦曲线，将振动力与压路机滚动轮的重力进行耦合得到振动压路机对沥青混合料的作用力；步骤6，通过fish语言编程控制压实路滚动轮对沥青混合料的压实。