基于快速多极边界元法的沥青混凝土弹性模量预测

基于快速多极边界元法的沥青混凝土弹性模量预测

朱兴一1，2a， 陈伟球2b， 赵兴刚3， 陈 龙2c

【摘 要】摘 要:由于对沥青混凝土材料的研究无论是试验法还是经验法均建立在宏观层面上，无法与其细观结构建立本质的联系，因此利用快速多极边界元法(Fast Multipole Boundary Element Method，FMBEM)，结合数字图像处理技术，实现沥青混凝土二维几何建模及弹性模量预测.通过数字图像处理技术识别拍摄得到的原始试件图像并作等效处理，进而建立相应的几何模型，考虑空隙率及空隙大小的影响，使所建立的数值模型更加真实.基于该数值模型，利用FMBEM预测沥青混凝土的有效弹性模量，并进一步分析沥青胶浆(细集料和沥青)、粗集料、空隙率及空隙尺寸、级配对沥青混凝土弹性模量的影响.与试验值的比较表明，该方法能较准确地预测沥青混凝土的宏观性能. 【期刊名称】计算机辅助工程 【年(卷),期】2011(020)001 【总页数】5

【关键词】关键词:沥青混凝土;快速多极边界元法;复合材料;有效性能

0 引言

沥青混凝土材料具有黏弹性性质，其应力、应变关系均与时间和温度有关，但当温度较低且载荷速率较高时，沥青混凝土材料也可近似认为是弹性体.事实上，在工程实际中也通常将这个假设运用于沥青混凝土的设计，并预测在载荷作用下的路面力学响应.［1-3］因此，可认为弹性模量是沥青混凝土的关键材料参数之一.

近年来，不少研究者开始从数值模拟的角度考察沥青混凝土的各项力学行