粒料类基层材料非线性特征对应变响应的影响

发布时间：2021-04-04 04:33

　　为了分析粒料类基层材料非线性特征对应变响应的影响、提高分析的准确性,采用密实级配、设计级配、连续级配3种类型的粒料类材料,开发轮胎移动载荷的DLOAD子程序以及材料非线性的UMAT子程序,与基层材料线性时的应变响应分析比较。结果表明:基层材料非线性特征对面层底部、土基顶部的应变响应要大于线性时的应变响应。连续级配材料非线性对路面应变响应影响最大,面层底部的横向拉应变、纵向拉应变、竖向压应变比线性材料分别增大了44%、46%、29%。但3种粒料类材料非线性特征对土基顶部压应变的影响并不明显,说明基层材料非线性对土基顶部压应变的影响有限。 

【文章来源】：中国科技论文. 2020,15(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

轮胎模型及胎面接地区域

在采用有限元分析软件ABAQUS/CAE建模时,在轮胎前进方向设置2个载荷作用面,用以模拟单轴双轮对路面施加移动非均布载荷的对象。利用Fortran语言编写DLOAD程序用以二次开发,施加非均匀分布的接触应力[9-11]。由于双轮的对称性,图2(a)给出了单个轮胎的非均匀分布载荷[12],图2(b)给出了轮胎接地印记的网格划分,每个轮胎接地印记划分5个荷载带,用Rib表示,从左到右依次对应轮胎的Rib3、Rib2、Rib1、Rib2、Rib3,其中,Rib1和Rib2接地长度为200 mm,Rib3的接地长度为170 mm,2个轮胎之间的距离为135 mm,设轮胎前进速度为90 km/h,轮胎的移动距离为3 072 mm,每行驶完1个周期需要0.12 s。2 路面三维有限元模型的建立

通过对以上3种级配材料进行动态三轴试验,采用半正弦波加载,加载频率为10 Hz,加载时间为0.1 s,加载间歇时间为0.9 s,得到在不同应力状态下的回弹模量。以连续级配为例,八面体剪应力与回弹模量的关系如图3(a)所示,体积应力与回弹模量的关系如图3(b)所示。运用ARA非线性本构模型,利用最小二乘法原理作回归分析[14],得到非线性模型下的回归参数,并与美国联邦公路局路面长期性能(LTPP)的标准数据库所得的结论进行对比。表2为3种级配材料回归参数的比较。2.3 路面有限元模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]粒料类基层沥青路面动力响应研究[J]. 高建红,许有俊,杨圣春.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2019(12)
[2]考虑横向接地应力的沥青路面剪应力分析[J]. 张兰峰,汪海年.  江苏大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]横观各向同性沥青路面结构动力响应分析[J]. 颜可珍,胡迎斌,游凌云,刘能源,庾付磊.  公路交通科技. 2017(05)
[4]动载作用下半刚性基层沥青路面应变响应的演化规律[J]. 杨毅,刘忠,辛亚兵,刘宏富,瞿翔.  中外公路. 2017(02)
[5]级配碎石基层沥青路面非线性力学响应分析[J]. 宋志峰,刘海鹏,蒋应军.  交通标准化. 2014(11)
[6]三向非均布移动荷载作用下沥青路面动力响应分析[J]. 董泽蛟,谭忆秋,欧进萍.  土木工程学报. 2013(06)
[7]级配碎石动态回弹模量实验研究[J]. 王随原,罗志刚.  地下空间与工程学报. 2010(04)

博士论文
[1]级配碎石基层沥青路面材料与结构特性研究[D]. 王修山.长安大学 2010

硕士论文
[1]典型轮胎非均匀接触应力获取及其作用下的路面TDC开裂分析[D]. 李明松.哈尔滨工业大学 2015
[2]轮胎路面交互作用数值模拟分析[D]. 刘美丽.哈尔滨工业大学 2013



本文编号：3117736