论文摘要
沥青混合料由沥青和骨料等多相材料组成,其力学性能比较复杂。骨料的大小,形状,分布及相互作用都直接影响着沥青混合料的弹性、粘弹性等其他力学性能。为了得到沥青混合料真实的力学性能,因此有必要建立一个模拟骨料真实形状和分布的数值模型。本文提出了一种适合沥青混合料的快速数值建模技术,其主要思想如下:选取适当的参数范围,随机生成多面体,通过凸凹控制和尖锐判断,形成较接近实际情况的单个骨料,根据给定的级配曲线,循环生成众多随机骨料组成骨料库。然后基于等概率投放的思想,随机生成一个投放区域,从骨料库中选择一组骨料进行随机投放,最终建立三维沥青混合料随机骨料数值模型。应用这个建模技术,本文首先建立了6种不同级配的沥青混合料数值模型,通过体积平均法预测沥青混合料的弹性性质,计算结果符合Paul上下限理论。然后模拟了沥青混合料的静态蠕变过程,分析了不同温度和应力条件下沥青混合料的粘弹性变形特征。计算结果说明了本文提出的沥青混合料快速建模技术的有效性,可以用来指导沥青混合料的级配设计。