Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie pochodnej ułamkowego rzędu do modelowania mieszanek mineralno-asfaltowych

Grzesikiewicz W., Zbiciak A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 9

1048-1051

EN

Asphalt-aggregate mixtures constitute basic component for the road pavements construction. The fundamental problem in the procedure of pavement design is to elaborate an appropriate constitutive model suited for the structural behaviour modelling within a wide range of mechanical and environmental loadings. The paper deals with the identification problem for a model representing constitutive properties of asphalt-aggregate mixtures. The constants characterising such a model should be evaluated based on expe-riments. There were analysed two viscoelastic rheological schemes. The classical Burgers model (Fig. 3a) contains linear elastic and viscous elements, while the Huet-Sayegh model (Fig. 3b) is composed of non-classical viscoelastic elements and its constitutive properties can be described using fractional derivatives. The results of cyclic tests of an asphalt-aggregate mixture were taken from the literature [8]. The experiments were carried out when assuming one-dimensional state of stress within the range of frequencies between 0.5 Hz and 35 Hz. The curve fitting procedure for both models was executed based on its complex moduli evaluation (Eqs. 11a and 11b). The obtained results show that by applying the fractional Huet-Sayegh model one can better fit the experiment in comparison with the classical Burgers model (see Figs. 4 and 5). Further investigations should be focused on description of non-linear effects using fractional and plastic elements. The plasticity phenomenon is important within the range of large intensities of loadings. The work on this area is currently underway by the authors.

2

Characteristics of fractional rheological models of asphalt-aggregate mixtures

Zbiciak A., Grzesikiewicz W.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

EN

The procedure of the formulation of constitutive equations for asphalt-aggregate mixtures is based very often on linear rheological schemes composed of classical elastic and viscous elements. The parameters of these schemes can be obtained based on laboratory experiments. It was proved in the literature that it is possible to obtain better curve fitting results using non-classical viscoelastic elements described by fractional derivatives. In this paper we will present the characteristics of the fractional Huet-Sayegh model. The problem of estimation of its parameters was analyzed in our previous paper [2]. We will show the results of calculations in the form of creep and relaxation curves as well as hysteretic loops. The characteristics of the fractal model will be compared with the characteristics of the classical viscoelastic Burgers model. The results were obtained using algorithms of numerical calculation of inverse Laplace transforms.

PL

W procedurze formułowania relacji konstytutywnych mieszanek mineralno-asfaltowych (MMA) są wykorzystywane najczęściej liniowe struktury reologiczne zawierające klasyczne elementy sprężyste i lepkie. Wartości parametrów takich struktur wyznacza się na podstawie wyników badań doświadczalnych. W wielu pracach wykazano, iż zastosowanie nieklasycznych elementów lepkosprężystych, opisywanych za pomocą pochodnej ułamkowego rzędu (pochodnej fraktalnej), umożliwia lepsze dopasowanie wyników badań. W niniejszym opracowaniu zajmujemy się charakterystykami fraktalnego modelu Hueta-Sayegha. Zagadnienie estymacji jego parametrów przedstawiliśmy we wcześniejszej pracy [2]. Podamy wyniki obliczeń w postaci krzywych pełzania, relaksacji i pętli histerezy. Charakterystyki modelu fraktalnego zostaną przedstawione na tle charakterystyk klasycznego, lepkosprężystego modelu Burgersa. Rozwiązania uzyskano przy zastosowaniu algorytmów numerycznego wyznaczania odwrotnych transformat Laplace'a.

3

One-dimensional rheological models of asphalt-aggregate mixtures

Zbiciak A., Grzesikiewicz W., Wakulicz A.

Logistyka

|

2010

|

nr 6

EN

Asphalt-aggregate mixtures constitute basic component for the road pavements construction. The fundamental problem in the procedure of pavement design is to elaborate the appropriate constitutive model suited for the structuaral behavior modeling within wide range of mechanical and environmental loadings. This paper deals with the analysis of one-dimensional rheological models of asphalt aggregatemixtures. We have begun with classical viscoelastic Burgers scheme along with its alternative variants. Then the proposal of an original rheological model including plasticity was given. The differential constitutive relationships of such a model are presented in the paper. The results of computer simulations are also visualized.

PL

Mieszanki mineralno-asfaltowe stanowią podstawowy materiał służący do budowy warstw konstrukcyjnych nawierzchni drogowych. Właściwe zaprojektowanie konstrukcji nawierzchni wymaga opracowania modelu materiału, który odzwierciedla jej zachowanie w szerokim zakresie obciążeń mechanicznych i środowiskowych. W niniejszej pracy są rozpatrywane jednowymiarowe struktury reologiczne wykorzystywane do modelowania konstytutywnych właściwości materiałów warstw bitumicznych. Na początku przypomniano klasyczny, lepkosprężysty model Burgersa wraz z jego alternatywnymi wariantami, a następnie zaprezentowano oryginalną strukturę reologiczną pozwalającą na modelowanie trwałych deformacji o charakterze lepkim i plastycznym. Na jej podstawie sformułowano odpowiednie relacje różniczkowe. Pracę zilustrowano wynikami obliczeń komputerowych.