基于X-ray CT与离散元法的沥青混合料数值模拟研究
发布时间：2022-01-19 12:25
在我国沥青路面运营期间,早期损坏现象十分普遍,其中开裂与车辙等病害尤其严重。为此,研究者们开展了许多研究,但大多数都集中在宏观试验上,不但费时费力,而且无法深入探究混合料内部的力学机理。同时,沥青混合料是多相复合体系,其力学性质复杂,宏观试验将其假定为均质材料,因而具有局限性。近年来,离散元法逐渐被引入到道路研究领域中来。为弥补宏观试验的不足,从细观角度加深对混合料的认识,本文利用离散元法,并结合X-ray CT断层扫描与数字图像处理技术,对从三维集料模型构建到混合料虚拟试验的全过程进行初步探索,期望对今后的研究提供一定的参考。首先,通过X-ray CT扫描集料得到截面图像,处理图像得到集料表面轮廓点坐标数据;基于坐标数据,计算表征集料形态特性的基本参数,建立更有效的集料针片状评价方法,并通过棱角-纹理特征值来描述集料的棱角纹理特征,最后,通过坐标变换与最小外接矩形法对集料进行三维虚拟筛分。其次,基于坐标数据,在PFC3D中生成集料与集料骨架三维离散元模型,研究各相关参数对生成结果和运算效率的影响;建立骨架结构受力特性评价指标,通过虚拟加载试验,研究集料骨架结构的...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
征主要包括形状、尺寸、棱角和纹理等，大量合料的结构和力学与路用性能产生重大的影响传统的研究手段大多集中于室内测量和二维集际相符的粗集料三维轮廓数据，误差较大，具术的发展，其在道路工程领域的应用越来越广扫面图像分析领域，相关的研究成果层出不穷层扫描技术，结合图像处理技术，对集料三维形通过一系列指标进行描述，同时，对集料所述实现对集料主要形态学特性的定量评价。轮廓点坐标数据的获取德国 YXLON 公司生产的 Compact-225 型工业图 2-1 所示，主要技术参数如表 2-1 所示。
图 2-2 集料三维可视化图像，本研究借助于该 CT 设备，将预先准备好的集料料均获得一组集料二维断层图像，利用 Matlab 软以获得集料三维表面轮廓点坐标数据，以一颗集料干净集料放置于 CT 机承台上，设置好相关参数，层间距相等的二维断层图像，其尺寸大小为 1024
【参考文献】：
期刊论文
[1]粗集料针片状含量对沥青混合料结构影响[J]. 纪伦,刘海权,张磊,李俊,贺文栋,修春玉. 哈尔滨工业大学学报. 2018(09)
[2]沥青混合料三维仿真设计及虚拟剪切试验研究[J]. 李智,王子硕,邓志刚,吴文亮,孙杨勇. 同济大学学报(自然科学版). 2018(08)
[3]基于离散元法的沥青混合料骨架细观性能研究[J]. 石立万,王端宜,徐驰,梁何浩. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(10)
[4]基于X-Ray CT技术的沥青混合料扫描影响因素及其优化研究[J]. 汪海年,卜胤,周洋,李晓燕,尤占平. 公路交通科技. 2014(11)
[5]基于X-ray CT的沥青混合料空隙测试精度影响因素分析[J]. 谭忆秋,任俊达,纪伦,许振宇. 哈尔滨工业大学学报. 2014(06)
[6]利用离散元模型分析沥青混合料的空隙特性[J]. 马晓晖,李立寒. 同济大学学报(自然科学版). 2013(12)
[7]沥青混合料材料结构数字图像技术的基本方法[J]. 张肖宁. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(10)
[8]采用离散元方法评价集料的骨架结构[J]. 陈俊,黄晓明. 东南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]粗集料形态特征及其对沥青混合料高温抗剪强度的影响[J]. 袁峻,钱野. 交通运输工程学报. 2011(04)
[10]基于数字图像处理和有限元建模方法的沥青混合料劈裂试验数值模拟[J]. 王端宜,吴文亮,张肖宁,虞将苗,李智. 吉林大学学报(工学版). 2011(04)
硕士论文
[1]基于PFC3D的沥青混合料虚拟试验研究[D]. 张垚.东南大学 2015
本文编号：3596847
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
征主要包括形状、尺寸、棱角和纹理等，大量合料的结构和力学与路用性能产生重大的影响传统的研究手段大多集中于室内测量和二维集际相符的粗集料三维轮廓数据，误差较大，具术的发展，其在道路工程领域的应用越来越广扫面图像分析领域，相关的研究成果层出不穷层扫描技术，结合图像处理技术，对集料三维形通过一系列指标进行描述，同时，对集料所述实现对集料主要形态学特性的定量评价。轮廓点坐标数据的获取德国 YXLON 公司生产的 Compact-225 型工业图 2-1 所示，主要技术参数如表 2-1 所示。
图 2-2 集料三维可视化图像，本研究借助于该 CT 设备，将预先准备好的集料料均获得一组集料二维断层图像，利用 Matlab 软以获得集料三维表面轮廓点坐标数据，以一颗集料干净集料放置于 CT 机承台上，设置好相关参数，层间距相等的二维断层图像，其尺寸大小为 1024
【参考文献】：
期刊论文
[1]粗集料针片状含量对沥青混合料结构影响[J]. 纪伦,刘海权,张磊,李俊,贺文栋,修春玉. 哈尔滨工业大学学报. 2018(09)
[2]沥青混合料三维仿真设计及虚拟剪切试验研究[J]. 李智,王子硕,邓志刚,吴文亮,孙杨勇. 同济大学学报(自然科学版). 2018(08)
[3]基于离散元法的沥青混合料骨架细观性能研究[J]. 石立万,王端宜,徐驰,梁何浩. 华南理工大学学报(自然科学版). 2015(10)
[4]基于X-Ray CT技术的沥青混合料扫描影响因素及其优化研究[J]. 汪海年,卜胤,周洋,李晓燕,尤占平. 公路交通科技. 2014(11)
[5]基于X-ray CT的沥青混合料空隙测试精度影响因素分析[J]. 谭忆秋,任俊达,纪伦,许振宇. 哈尔滨工业大学学报. 2014(06)
[6]利用离散元模型分析沥青混合料的空隙特性[J]. 马晓晖,李立寒. 同济大学学报(自然科学版). 2013(12)
[7]沥青混合料材料结构数字图像技术的基本方法[J]. 张肖宁. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(10)
[8]采用离散元方法评价集料的骨架结构[J]. 陈俊,黄晓明. 东南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]粗集料形态特征及其对沥青混合料高温抗剪强度的影响[J]. 袁峻,钱野. 交通运输工程学报. 2011(04)
[10]基于数字图像处理和有限元建模方法的沥青混合料劈裂试验数值模拟[J]. 王端宜,吴文亮,张肖宁,虞将苗,李智. 吉林大学学报(工学版). 2011(04)
硕士论文
[1]基于PFC3D的沥青混合料虚拟试验研究[D]. 张垚.东南大学 2015
本文编号：3596847
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3596847.html
