本发明专利技术公开了一种沥青混合料三维虚拟试件模型，包括支撑脚，支工作台的顶部分别设置有三维虚拟软件和实验模型装置，本发明专利技术涉及沥青技术领域。该沥青混合料三维虚拟试件模型，解决了难以有单一的复合材料细观力学理论去进行匹配沥青混合料的细观结构，沥青混合料为具有粘弹性的颗粒物质，在动态加载时其内部结构也会不断发生变化，导致其宏观性能具有非线性、模糊性和不确定性，数字图像处理技术必须以实际试件作为基础，需要将不同的试样进行重复性处理，耗时耗力且成本较高，数值模拟分析法缺陷在于其集料级配、分布、空隙大小等细观特征均为固定设置，虚拟试件单一，试验结果难以具备广泛应用性的问题。以具备广泛应用性的问题。以具备广泛应用性的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种沥青混合料三维虚拟试件模型
[0001]本专利技术涉及沥青
，具体为一种沥青混合料三维虚拟试件模型。
技术介绍
[0002]沥青是一种粘稠的、黑色的并且具有高度粘度的液体或半固体形态的石油，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油分馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青的主要用途，约70％的沥青，是用在道路建设里，沥青被用作与建筑骨料颗粒混合的胶水或粘合剂，以产生沥青混凝土。沥青的其他主要用途是用于沥青防水，包括油毡生产和平屋顶密封。
[0003]现有沥青混合料设计方式如下，一是从复合材料细观力学理论去研究沥青混合料各组分材料细观特征对其宏观力学性能的影响，并建立相应的定量关系。较为成熟的理论有如自洽理论、Mori
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Tanaka方法、Eshelby等效夹杂理论，微分介质方法等，二是数字图像处理技术，即使用X
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ray CT无损伤扫描或数码相机拍照的方式去采集沥青混合料的切片图像并处理，以获取材料的内部结构组成、细观特征等。三是通过计算机软件对沥青混合料建立数值模型，再进行细观力学上的模拟分析，目前用得较多的数值模拟分析法是有限元分析法与离散元分析法，但存在以下问题；
[0004]第一，由于沥青混合料的真实组成结构极为复杂，难以有单一的复合材料细观力学理论去进行匹配沥青混合料的细观结构；
[0005]第二，沥青混合料为具有粘弹性的颗粒物质，在动态加载时其内部结构也会不断发生变化，导致其宏观性能具有非线性、模糊性和不确定性；另一方面，数字图像处理技术必须以实际试件作为基础，需要将不同的试样进行重复性处理，耗时耗力且成本较高，其应用也就受到了一定的局限；
[0006]第三，数值模拟分析法缺陷在于其集料级配、分布、空隙大小等细观特征均为固定设置，虚拟试件单一，试验结果难以具备广泛应用性。
技术实现思路
[0007](一)解决的技术问题
[0008]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种沥青混合料三维虚拟试件模型，解决了由于沥青混合料的真实组成结构极为复杂，难以有单一的复合材料细观力学理论去进行匹配沥青混合料的细观结构，沥青混合料为具有粘弹性的颗粒物质，在动态加载时其内部结构也会不断发生变化，导致其宏观性能具有非线性、模糊性和不确定性，另一方面，数字图像处理技术必须以实际试件作为基础，需要将不同的试样进行重复性处理，耗时耗力且成本较高，其应用也就受到了一定的局限，数值模拟分析法缺陷在于其集料级配、分布、空隙大小等细观特征均为固定设置，虚拟试件单一，试验结果难以具备广泛应用性的问题。
[0009](二)技术方案
[0010]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种沥青混合料三维虚拟试件模型，包括支撑脚(2)，所述支撑脚(2)的顶部固定连接有工作台(1)，所述工作台(1)的顶部分别设置有三维虚拟软件(3)和实验模型装置(4)。
[0011]所述实验模型装置(4)包括箱体(41)，所述箱体(41)的顶部转动连接有盖板(44)，所述箱体(41)的内壁对称固定有放料板(42)，所述放料板(42)的中间固定开设有凹槽(49)，所述凹槽(49)的内壁对称固定开设有滑动槽(410)，所述凹槽(49)的内腔设置有半圆弯曲混合料沥青(43)，所述滑动槽(410)的内腔滑动套接有滑动块(411)，所述滑动块(411)的表面通过合页(412)转动连接有挤压块(413)，所述挤压块(413)的顶部固定连接有第二把手(414)，所述第二把手(414)和挤压块(413)的表面滑动套接有按压杆(415)，所述第二把手(414)的内腔通过第一弹簧(417)滑动套接有插杆(416)，所述插杆(416)的表面固定开设有斜槽(418)，所述第二把手(414)的内腔固定开设有安装孔(419)，所述安装孔(419)的内腔对称固定连接有第二弹簧(421)，所述按压杆(415)的表面固定套接有套板(420)，所述盖板(44)和箱体(41)的表面分别固定连接有第一固定块(46)和第二固定块(48)，所述第二固定块(48)的表面螺纹套接有螺栓(47)，所述盖板(44)的底部固定连接有驱动座(423)，所述驱动座(423)的内腔转动套接有丝杆(424)，所述丝杆(424)的表面螺纹套接有移动板(425)，所述移动板(425)的顶部分别固定连接有伸缩板(427)和气缸(426)，所述气缸(426)的伸出端固定套接有安装板(428)，所述安装板(428)的顶部固定连接有数码相机(429)，所述驱动座(423)的一端固定连接有驱动电机(422)。
[0012]所述三维虚拟软件(3)包括Matlab软件，且采用Matlab软件中“凸包法”、三维ODEC算法、内聚力本构模型及离散元软件的块体生成技术建立沥青混合料三维虚拟试件模型。
[0013]优选的，所述套板(420)的表面与安装孔(419)的内腔相互吻合。
[0014]优选的，所述第二弹簧(421)的顶部固定连接在套板(420)的底部上。
[0015]优选的，所述盖板(44)的顶部固定连接有第一把手(45)。
[0016]优选的，所述驱动电机(422)固定连接在盖板(44)的底部上。
[0017]优选的，所述驱动电机(422)的输出端贯穿驱动座(423)的一端，并与丝杆(424)的一端固定连接。
[0018]优选的，所述移动板(425)滑动套接在驱动座(423)的内腔中。
[0019]优选的，所述气缸(426)的底部为圆弧状，所述数码相机(429)为倾斜状。
[0020]优选的，所述安装板(428)左端的顶部固定连接在伸缩板(427)的底部上。
[0021]优选的，所述按压杆(415)的底部与斜槽(418)的表面相互吻合。
[0022](三)有益效果
[0023]本专利技术提供了一种沥青混合料三维虚拟试件模型。与现有技术相比具备以下有益效果：
[0024]1、该沥青混合料三维虚拟试件模型，通过打开盖板，将半圆弯曲混合料沥青随着凹槽的内腔进行放置，然后通过挤压块翻转挤压块，使挤压块与凹槽进行贴合，然后再通过第二把手推动挤压块和滑动块进行滑动，使插杆在挤压下，通过第一弹簧进行缩进，最后使插杆的一端插入在凹槽的内壁上，形成闭合的同时会对半圆弯曲混合料沥青形成限位，然后关闭盖板，然后再转动螺栓，使螺栓的底部进入到第二固定块的内腔中，完成固定，然后启动驱动电机，使驱动电机的输出端带动丝杆进行移动，同时带动移动板在驱动座的内腔
中进行移动，使气缸位于半圆弯曲混合料沥青的上方即可，然后启动气缸，使气缸通过安装板带动伸缩板进行向下移动，使气缸的底部挤压在半圆弯曲混合料沥青的表面上，从而使半圆弯曲混合料沥青出现断裂的现象，通过数码相机来获取断裂下半圆弯曲混合料沥青的图像，并传送到三维虚拟软件中进行图像数字化处理，获取真实下半圆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料三维虚拟试件模型，包括支撑脚(2)，所述支撑脚(2)的顶部固定连接有工作台(1)，其特征在于：所述工作台(1)的顶部分别设置有三维虚拟软件(3)和实验模型装置(4)；所述实验模型装置(4)包括箱体(41)，所述箱体(41)的顶部转动连接有盖板(44)，所述箱体(41)的内壁对称固定有放料板(42)，所述放料板(42)的中间固定开设有凹槽(49)，所述凹槽(49)的内壁对称固定开设有滑动槽(410)，所述凹槽(49)的内腔设置有半圆弯曲混合料沥青(43)，所述滑动槽(410)的内腔滑动套接有滑动块(411)，所述滑动块(411)的表面通过合页(412)转动连接有挤压块(413)，所述挤压块(413)的顶部固定连接有第二把手(414)，所述第二把手(414)和挤压块(413)的表面滑动套接有按压杆(415)，所述第二把手(414)的内腔通过第一弹簧(417)滑动套接有插杆(416)，所述插杆(416)的表面固定开设有斜槽(418)，所述第二把手(414)的内腔固定开设有安装孔(419)，所述安装孔(419)的内腔对称固定连接有第二弹簧(421)，所述按压杆(415)的表面固定套接有套板(420)，所述盖板(44)和箱体(41)的表面分别固定连接有第一固定块(46)和第二固定块(48)，所述第二固定块(48)的表面螺纹套接有螺栓(47)，所述盖板(44)的底部固定连接有驱动座(423)，所述驱动座(423)的内腔转动套接有丝杆(424)，所述丝杆(424)的表面螺纹套接有移动板(425)，所述移动板(425)的顶部分别固定连接有伸缩板(427)和气缸(426)，所述气缸(426)的伸出端固定套接有安装板(428)，所述安装板...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗军，姚一平，李振东，赵凌波，胡柏，
申请(专利权)人：中电建路桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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