基于离散元模拟的沥青混合料试件温度场分析方法技术

本发明专利技术是一种基于离散元模拟的沥青混合料试件温度场分析方法，属于沥青混合料技术领域，解决有限元方法不能准确分析高温环境中沥青混合料试件内部温度场的问题。先成型沥青混合料试件，采集不规则集料分布数字图像，经图像处理后转化成二维CAD图像格式的数字试件；再导入离散元软件，根据集料块体和沥青砂浆的位置，分别生成不规则集料和沥青砂浆，构建二维的试件离散元模型；模拟试件在高温环境中受热情形，设置试件模型边界条件、集料与沥青砂浆热物性参数、单元内接触热阻；在试件模型周边施加某一恒定高温和室温热流，记录试件内部各点在不同时刻的温度变化情况，绘制比较图，并结合软件生成的温度场、热流分布云图分析沥青混合料试件温度场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种，尤其是一种准确分析高温环境中沥青混合料试件内部温度场的方法，属于沥青混合料

技术介绍
沥青混合料的性能与其微观结构密切相关，随着计算机技术的提高和计算技术的发展，数值模拟越来越受到许多学者的青睐。目前，分析沥青混合料温度场的数值模拟方法主要有:有限元法和离散元法。采用有限元法研宄沥青混合料性能时，研宄者假设沥青混合料组成材料均质、连续，且各向同性，建立起沥青混合料的有限元计算模型，对-10°c?60°C范围内的温度场进行模拟。还有研宄在利用有限元法建立沥青混合料温度场热分析模型时，选择Themal Solid70为模型单元(该单元为八节点六面体单元)，并假设忽略接触热阻，对沥青混合料非线性瞬态温度场进行数值研宄模拟研宄。然而，利用有限元方法来研宄沥青混合料温度场存在明显的不足:①它不能改变集料的接触几何特性；②建模单元统一，无法模拟沥青混合料复杂的内部结构；③忽略沥青混合料内接触热阻，不能真实反应内部热流传导情况。由于有限元在分析多孔介质材料存在上述不足，离散元法在沥青混合料微观研宄中发挥越来越重要的作用。该方法适用于模拟离散颗粒组合体在不同条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑沥青混合料试件细观结构组成的非连续性，基于离散元模拟的沥青混合料试件温度场分析方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)成型沥青混合料马歇尔试件，沿轴向中心线随机选取剖面切割试件，获取试件矩形剖面，采集不规则集料分布数字图像，进行二值化处理后，提取二值数字图像的轮廓，并转化成二维CAD图像格式的数字试件；(2)将CAD图像经转换格式后再导入离散元软件，根据试件中集料位置，将集料块体范围内圆形单元整合在一起生成独立的块状单元模拟不规则集料；将其余圆形单元按粘弹性接触模型连接在一起模拟沥青砂浆部分，构建二维沥青混合料试件离散元模型；(3)模拟沥青混合料试件在高温环境中受热情形，把试件周边...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许涛，黄凯，李国芬，马翔，袁峻，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32