Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Computer Methods in Materials Science

1 2013

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: Zip-adaptive FEM

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Application of hp - adaptive FEM, local numerical homogenization and discrete element method to modelling of asphalt pavement structures

Klimczak M., Cecot W., Rachowicz W.

Computer Methods in Materials Science

2013

Vol. 13, No. 4

471--479

This paper presents the novel approach to modelling of asphalt pavement structures. Analysed medium exhibits a complex behaviour due to its specific structure. It is a multi-layered domain consisting of both bound asphalt layers and unbound layers of the compacted aggregate (e.g. the base course or the anti-frost layer). The first layer type can be modelled as a continuum, whereas the latter should be modelled as a composition of small, separable bodies being in contact. Moreover, the asphalt mixture reveals strong heterogeneity. Its main constituents (the aggregate and the bituminous binder) exhibit completely different response to the applied load. Thus, a specific approach is proposed to consider this complexity. Presented approach enables one to avoid costly laboratory or ‘in situ’ tests performed to evaluate the response of the adopted pavement structure. In order to account for the heterogeneity of the asphalt mixture, local numerical homogenization is used. Brief description of this computational homogenization method is presented. The aggregate is assumed to be elastic and the binder is modelled as a Burgers visco-elastic material. The latter model is also briefly described. Numerical modelling of the asphalt layers is performed using hp-adaptive FEM. Its integration with local numerical homogenization is presented in details. Numerical modelling of the unbound layers is done using discrete element method (DEM). Results of preliminary numerical tests that confirm the efficiency of the proposed approach are presented.

Artykuł przedstawia nowe podejście do modelowania konstrukcji nawierzchni asfaltowych. Analizowany ośrodek wykazuje złożone zachowanie ze względu na swą specyficzną budowę. Jest to ośrodek wielowarstwowy składający się z zarówno ze związanych asfaltem warstw nawierzchni, jak i niezwiązanych warstw z zagęszczonego kruszywa (np. podbudowa lub warstwa mrozoochronna). Pierwszy z wymienionych rodzajów warstw może być modelowany jako continuum, natomiast drugi z nich powinien być modelowany jako ośrodek dyskretny. Ponadto, mieszanka asfaltowa wykazuje silną niejednorodność budowy. Jej główne składniki (kruszywo i lepiszcze asfaltowe) charakteryzują się zupełnie odmienną odpowiedzią na działające obciążenie. Uwzględnienie całej opisanej wyżej złożoności problemu wymaga specjalnego podejścia. Zaproponowano sposób analizy, który pozwala na uniknięcie kosztownych badań laboratoryjnych lub polowych wykonywanych w celu przewidzenia zachowania przyjętej konstrukcji nawierzchni. W celu uwzględnienia niejednorodnej budowy mieszanki mineralno-asfaltowej wykorzystano lokalną homogenizację numeryczną. Przedstawiono krótki opis tej metody komputerowej homogenizacji. Kruszywo zamodelowane zostało jako materiał sprężysty, natomiast dla lepiszcza asfaltowego założono lepko-sprężysty model Burgersa. Został on krótko opisany. Dotychczas wszystkie testy numeryczne zostały wykonane przy założeniu o stałej temperaturze. Do numerycznego modelowania warstw asfaltowych zastosowano hp-adaptacyjną MES. Jej integracja z lokalną homogenizacją numeryczną została szczegółowo przedstawiona. Do numerycznego modelowania warstw niezwiązanych spoiwami wykorzystano metodę elementów dyskretnych (DEM). Przedstawiony został krótki opis tej metody. W artykule zaproponowano podejście służące wiarygodnemu modelowaniu konstrukcji nawierzchni asfaltowych. Przedstawione zostały wyniki wstępnych testów numerycznych. Potwierdzają one zasadność proponowanego podejścia. Dalsze prace badawcze poświęcone będą uwzględnieniu wpływu temperatury na zachowanie mieszanki mineralno-asfaltowej, aby uczynić model jeszcze lepiej odwzorowującym rzeczywistość.