Modelowanie numeryczne badania TSRST w celu określenia przydatności wybranych modeli konstytutywnych

• Autorzy: Gajewski M. , Mirski K. , Bańkowski W.

Warianty tytułu

EN

Numerical modeling of the TSRST test in order to establish usefulness of selected pavement constitutive models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizowany jest test skrępowanego skurczu następującego w wyniku obniżania temperatury. Badanie to pozwala na określenie odporności na pękanie niskotemperaturowe mieszanek mineralnoasfaltowych, stąd jego prawidłowa interpretacja w świetle ostatnich problemów z nawierzchniami drogowymi w Polsce jest szczególnie interesująca. Badanie to jest modelowane przy zastosowaniu metody elementów skończonych i rozwiązywane jako zadanie termo-mechaniki z tzw. słabym sprzężeniem efektów termicznych i mechanicznych. Mechaniczne właściwości są uwzględnione poprzez relacje konstytutywne sprężystości, lepkosprężystości i sprężysto-plastyczności. Jako, że mieszanki mineralno-asfaltowe są materiałami, których właściwości mechaniczne i termiczne w sposób istotny zależą od temperatury to na podstawie uzyskanych wyników można zauważyć, że ich precyzyjne określenie jest warunkiem koniecznym do racjonalnego przewidywania ich zachowania przy zmiennej temperaturze.

EN

In the paper we analyze the Thermal Stress Restrained Specimen Test in which the shrinkage proceeds due to temperature reduction . This test allows to determine the low-temperature cracking resistance of asphalt mixes, hence its correct interpretation in the light of the recent problems with road pavements in Poland is particularly interesting . This study is devoted to modeling of the TSRST test using the finite element method in a frame of thermo - mechanics with the so-called weak coupling between thermal and mechanical effects. Mechanical properties are taken into account by the constitutive relations of elasticity, visco- elasticity and elasto- plasticity. As the asphalt mixtures are materials whose mechanical and thermal properties significantly depend on the temperature then on the basis of the obtained results it can be concluded, that its precise determination is a prerequisite for the rational prediction of road pavement behavior at low service temperatures.

Słowa kluczowe

PL

badanie TSRST; modelowanie numeryczne; model konstytutywny

EN

Thermal Stress Restrained Specimen Test; numerical modelling; constitutive model

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 3
• Strony: 1893--1902
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Gajewski M.

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów w Warszawie, 03-302 Warszawa, ul. Instytutowa 1

autor

Mirski K.

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów w Warszawie, 03-302 Warszawa, ul. Instytutowa 1

autor

Bańkowski W.

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów w Warszawie, 03-302 Warszawa, ul. Instytutowa 1

Bibliografia

• 1. Xu Q., Solaimanian M., Modeling temperature distribution and thermal property of asphalt concrete for laboratory testing applications. Construction and Building Materials, 24 (2010), 487–497.
• 2. Souza F. V., Castro L.S., Effect of temperature on the mechanical response of thermo-viscoelastic asphalt pavements. Construction and Building Materials, 30 (2012), 574–582.
• 3. Pszczoła M., Judycki J., Evaluation of thermal stresses in asphalt layers in comparison with TSRST test results. 7th RILEM International Conference on Cracking in Pavements Mechanisms, Modeling, Testing, Detection and Prevention Case Histories, (ed): A. Scarpas, N. Kringos, I. Al- Qadi, Loizos A., Volume 4, 2012, 41-49.
• 4. Zhong Y., Geng L., Thermal stresses of asphalt pavement under dependence of material characteristics on reference temperature. Mech Time-Depend Mater 13 (2009), 81–91.
• 5. Xue Q., Liu L., Zhao Y., Chen Y.-J., Li J.-S., Dynamic behavior of asphalt pavement structure under temperature-stress coupled loading. Applied Thermal Engineering, 53 (2013) ,1-7.
• 6. Abaqus Theory Manual, ver.6.11, Dassault Systèmes, 2011.
• 7. Gajewski M., Jemioło S., Application of non-linear optimization methods for determination of Prony series parameters of visco-elastic materials. Computer systems aided science and engineering work in transport, mechanics and electrical engineering, pp.125-130, Monograph No 122, Technical University of Radom Publishing Office, Radom 2008.
• 8. Mieczkowski P.: Współczynnik przewodzenia ciepła mieszanek mineralno-asfaltowych. Izolacje, nr. 6/2013, str. 62-69.