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.
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.