一种沥青混合料细观有限元建模方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种沥青混合料细观有限元建模方法，包括以下步骤：(1)制备沥青混合料试件；(2)对试件的横截面拍照得到横截面照片；(3)对照片进行图像处理得到黑白图像；(4)利用数据处理软件的提取边界命令提取骨料颗粒的轮廓；(5)将分离的骨料颗粒重新生成轮廓清晰的图像；(6)提取图像轮廓转换为命令流；(7)将命令流文件导入有限元软件中，生成有限元模型；(8)将生成的有限元模型根据其自身特性赋予材料属性即得。本发明专利技术以真实的试件为基础建模，通过将试件照片图像处理，再将其转化为命令流以能够直接导入到有限元软件中，能够有效区分试件组，提高容错率，利于批处理，模型更接近真实，用于力学计算可靠性更高。

A micro finite element modeling method of asphalt mixture and its application

【技术实现步骤摘要】
一种沥青混合料细观有限元建模方法及其应用
本专利技术涉及道路仿真计算领域，特别涉及沥青混合料细观有限元建模方法。
技术介绍
沥青路面早期破坏一直是工程界的一大难题，而沥青路面研究的难点是其黏弹特性导致的。现有的黏弹性本构模型若要满足实际道路黏弹特性需要特别多的参数来表达，导致计算困难；通常采用有限元软件模拟求解，在此过程中多用匀质的矩形或立方体来简化真实的沥青混合料或沥青路面。为了得到更接近真实解的计算结果，应该建立含有骨料颗粒和沥青砂浆的多相模型。而现有的有限元建模方法中采用图像接口转化直接导入，在导入过程中由于图片的信息比较丰富，软件对于图像中涉及到的骨料和胶浆的识别会出现在颜色相似的地方由于难以区分边界而识别出错。且对图象格式的要求极其不常见，在转换中可能出现问题。除此以外，在图像批量导入和处理过程中计算量过大导致导入速度慢，费时，且容易出错，极大影响稳定性和计算效率。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种沥青混合料细观有限元模型方法。该方法首先将试件照片经二值化处理得到黑白图像，然后提取骨料颗粒的轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青混合料细观有限元建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)制备沥青混合料试件；/n(2)对试件的横截面拍照得到横截面照片；/n(3)对照片进行图像处理得到黑白图像；/n(4)利用数据处理软件的提取边界命令提取骨料颗粒的轮廓；/n(5)将分离的骨料颗粒重新生成轮廓清晰的图像；/n(6)提取图像轮廓转换为命令流，生成有限元软件能够识别的命令文件；/n(7)将命令文件导入有限元软件中，利用布尔运算，生成对应的有限元模型；/n(8)将生成的有限元模型根据其自身特性赋予材料属性即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料细观有限元建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备沥青混合料试件；
(2)对试件的横截面拍照得到横截面照片；
(3)对照片进行图像处理得到黑白图像；
(4)利用数据处理软件的提取边界命令提取骨料颗粒的轮廓；
(5)将分离的骨料颗粒重新生成轮廓清晰的图像；
(6)提取图像轮廓转换为命令流，生成有限元软件能够识别的命令文件；
(7)将命令文件导入有限元软件中，利用布尔运算，生成对应的有限元模型；
(8)将生成的有限元模型根据其自身特性赋予材料属性即得。


2.根据权利要求1所述的沥青混合料细观有限元建模方法，其特征在于：所述步骤(3)中黑白图像中黑色部分为砂浆，白色部分为骨料。


3.根据权利要求2所述的沥青混合料细观有限元建模方法，其特征在于：所述砂浆包括细集料和沥青胶浆，其中细集料的粒径小于2.36mm。


4.根据权利要求1所述的沥青混合料细观有限元建模方法，其特征在于：所述步骤(4)中提取骨料颗粒轮廓的方法如下：将步骤(3)得到的黑白图像利用MATLAB进行开运算，使骨料颗粒边界圆滑；用边界提取命令提取骨料颗粒的轮廓得到各个骨料颗粒的轮廓图像。


5.根据权利要求1所述的沥青混合料细观...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤文，胡秋悦，王欢，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42