沥青混合料三维离散元模型构建方法、存储介质及设备技术

沥青混合料三维离散元模型构建方法、存储介质及设备，属于沥青混合料数字化设计技术领域。为了解决现有的沥青混合料三维离散元模型构建方法不能兼顾准确性与高效性的问题，本发明专利技术基于工业CT获取沥青混合料的切片图像，利用数字图像处理技术对骨料组分识别提取分割；然后对骨料颗粒模型进行三维重构，导出单科骨料的表面网格模型，利用软件创建骨料颗粒模型模板库；然后通过随机生成算法构建指定级配类型的骨架结构；在骨料颗粒间填充ball颗粒模拟沥青砂浆，根据空隙率随机删除指定数量的ball模拟空隙；最后赋予模型相应的细观接触参数模拟沥青混合料的力学行为，并将峰值载荷误差率作为评价离散元模型准确性的指标实现三维离散元模型构建。元模型构建。元模型构建。

【技术实现步骤摘要】
沥青混合料三维离散元模型构建方法、存储介质及设备


[0001]本专利技术属于沥青混合料数字化设计
，具体涉及沥青混合料三维离散元模型构建方法、存储介质及设备。

技术介绍

[0002]从结构材料组成而言，沥青混合料是由骨料、沥青、填料组成的内部存在空隙的多相复合材料，具有明显的非匀质各向异性、颗粒属性和非线性特性。不同组分之间的力学性能差异使得外载作用下沥青混合料内部接触力链传递分布不均匀，受力变形复杂，差异性较大，而传统的宏观性能试验无法考虑沥青混合料细观结构组成的复杂性，亦无法深入了解混合料内部细观组成结构与力学行为之间的关联，因此具有一定的局限性。
[0003]离散元方法(DEM，Discrete Element Method)是一种模拟颗粒类材料力学行为的数值方法，基于非连续介质理论，特别适用于散体或胶结材料的细观力学特性和受力变形分析(非均匀、不连续、大变形问题)，可以量化材料受载时内部接触力链传递分布状况，各颗粒所受的力、所产生的位移都可以直观的表达出来，从而可以较好的从细观结构层面了解材料受力时内部的力学机理。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料三维离散元模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：一、基于工业CT对沥青混合料标准马歇尔试件进行X
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Ray扫描，得到沥青混合料的切片图像；二、将步骤一得到的切片图像导入数字图像处理软件当中，利用数字图像处理软件对骨料组分进行提取分割；三、在步骤二的基础上对骨料颗粒模型进行三维重构，导出单科骨料的表面网格模型；四、将各档粒径的骨料颗粒表面网格文件导入到离散元软件中，利用Clump算法创建骨料颗粒模型模板，建立骨料颗粒模型的模板库；五、根据马歇尔试件的体积、级配类型、油石比、空隙率、骨料密度、沥青密度指标计算出各档粒径骨料的体积，调用步骤四所构建模板库中的骨料颗粒模型，通过随机生成算法在指定的圆柱形墙体空间内投放指定级配类型的骨料颗粒群，利用循环命令消除颗粒间的重叠量，设置重力使骨料颗粒群自然堆积，最后通过对上表面墙体施加速度将骨料颗粒群压实至指定高度形成骨架结构；六、利用语言程序在骨料颗粒间填充ball颗粒模拟沥青砂浆，根据设置的空隙率随机删除指定数量的ball模拟空隙结构，从而实现沥青混合料三维数字化试件的构建；七、对所构建的沥青混合料数字化试件赋予相应的接触模型以及细观接触参数模拟沥青混合料的力学行为；八、进行虚拟间接拉伸试验和室内宏观力学试验，将峰值载荷误差百分率p作为离散元模型准确性的评价指标，若p值超过建模要求，则对步骤七的离散元细观模型参数进行调整，直至误差百分率小于误差要求，从而完成沥青混合料三维离散元模型的构建。2.如权利要求1所述的一种沥青混合料三维离散元模型构建方法，其特征在于，步骤二中利用数字图像处理软件对骨料组分进行提取分割的处理过程如下：首先通过非局...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永江，谭忆秋，王伟，邢超，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：