Implementation of generalized viscoelastic material model in ABAQUS code

• Autorzy: Michalczyk R.

Warianty tytułu

PL

Implementacja numeryczna uogólnionego modelu materiału lepkosprężystego w środowisku MES ABAQUS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An accurate description of behavior of bituminous mixes is necessary to adequately predict and evaluate the time dependent characteristics and the evolution of pavement distress. The generalized Maxwell model, currently considered to be one of the most suitable to characterize mechanical behavior of viscoelastic materials and widely used in many commercial FEM codes, is presented. A Prony series expansion implemented in ABAQUS code, is used to express the material's behavior. The theoretical background of the model is briefly discussed. Finally, the model was efficiently used for numerical simulation of stress relaxation experiment.

PL

W procesie projektowania nawierzchni podatnych, opartym na metodzie machanistycznej, kluczową rolę odgrywa określenie stanów odkształceń i naprężeń w konstrukcji drogi. Coraz częściej stosowanym do tego celu narzędziem jest metoda elementów skończonych, umożliwiająca uwzględnienie niesprężystych właściwości mieszanek mineralno asfaltowych. W pracy przedstawiono implementację uogólnionego modelu Maxwella w komercyjnym systemie MES ABAQUS. Pokrótce omówiono podstawy teoretyczne, a następnie pokazano, w jaki sposób na podstawie aproksymacji wyników badań doświadczalnych wyznaczane są parametry modelu reologicznego. Przeprowadzonosymulację numeryczną procesu relaksacji naprężeń, a wyniki porównano z rozwiązaniem analitycznym dla modelu Burgersa.

Słowa kluczowe

EN

viscoelasticity; time-domain viscoelasticity; frequency-domain viscoelasticity; rheological model; generalized maxwell model; prony series expansion; asphalt concrete; complex modulus; flexible pavement design

PL

MES ABAQUS; model Burgersa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 6
• Opis fizyczny: Pełny tekst na CD, Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Michalczyk R.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Civil Engineering, POLAND,

Bibliografia

• [1] ABAQUS Theory Manual, Ver. 6.8, 2008
• [2] Burmister D. M.,: The theory of stresses and displacements in layered systems and applications to the design of airport runways, Highw. Res. Board, Proc. Annu. Meet., 1943, Vol. 23, 126–144.
• [3] Grzesikiewicz W., Zbiciak A.: Zastosowanie pochodnej ułamkowego rzędu do modelowania mieszanek mineralno-asfaltowych, Pomiary Automatyka Kontrola vol. 57, s. 1048-1051, 2010.
• [4] Huang H. Y.: Pavement Analysis and Design, Prentice-Hall, Upper Saddle River, 1993.
• [5] Judycki, J.: Nonlinear Viscoelastic Behavior of Conventional and Modified Asphaltic Concrete Under Creep, Materials and Structures, 25 (1992), 95-101.
• [6] Kim, J.R., Dresher, A. and Newcomb, D.E.: Rate Sensitivity of Asphalt Concrete in Triaxial Compression, Journal of Materials in Civil Engineering, 9(2), (1991)
• [7] Monismith, C.L., Alexander, R.L., and Secor, K.E.: Rheological behavior of asphalt concrete , Association of Asphalt Paving Techologies (AAPT), 556, 401-449, 1966.
• [8] Nilsson R.N., Hopman P.C., Isacsson U.: Influence of different rheological models on predicted pavement responses in flexible pavements, Warszawa, PWN 1986.
• [9] Van der Poel C.: Representation of Rheological Properties of Bitumens Over a Wide range of Temperatures and Loading Times, Proc of 2nd International Congress on Rheology, VGW Harrison (ed), Academic Press Inc., New York, (1954), 331-337.