基于细观模型多孔沥青混合料力学性能与空隙形态关系研究

摘要

为合理评价多孔沥青混合料内部细观结构与其性能的关系,应用有限元软件ABAQUS和蒙特卡洛法(Monte Carlo method),把多孔沥青混合料看作空隙和非空隙组成的二相体,考虑各相组分,建立了单轴压缩试验模拟所需的2D空隙模型,分析多孔沥青混合料的力学性能与其空隙的分布形态的关系,通过比较不同空隙形状的模型,观察其应力应变特性,得到多孔沥青混合料细观结构内部的损伤规律及其受力特点,即随着空隙边数或棱数的减少,变形增大;比较不同空隙直径范围的模型,观察其应力应变特性,得到多孔沥青混合料细观结构内部的损伤规律及其受力特点,即随着空隙直径范围的增大,多孔沥青混合料的变形增大;对比空隙形状、尺寸、空隙率不同的多孔沥青混合料细观模型变形及力学性能,从中得到力学性能较好的空隙模型,即空隙形状为二十边形,空隙直径范围为3~4 mm,空隙率为18%的多孔沥青混合料细观模型。