Numerical simulation of pavement structures with inelastic material behaviour under rolling tyres based on an arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) formulation
Numerical simulation of pavement structures with inelastic material behaviour under rolling tyres based on an arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) formulation
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基于任意拉格朗日欧拉 (ALE) 公式的具有非弹性材料行为的路面结构在轮胎滚动下的数值模拟
DOI：
10.1080/14680629.2012.735800
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发表时间：
2013
影响因子：
3.7
通讯作者：
Kaliske
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wollny;Kaliske
在这项研究中，一个数值有效的计算过程中的路面结构的滚动轮胎的负载下的模拟。为了避免耗时的瞬态有限元计算，一个任意拉格朗日欧拉（ALE）制定的路面结构。在ALE框架中，路面被描述为一个移动的参考配置，使路面的加载与稳态滚动轮胎可以被描述为一个时间无关的过程。为了考虑ALE框架中沥青的非弹性材料特性，提出了两种不同的程序，并进行了比较。所开发的新型非弹性不分裂ALE程序被认为是适当的，可靠的和有效的。作为算例，对滚动轮胎荷载作用下的路面结构进行了数值模拟。对路面结构的应力、应变和位移以及轮胎不同行驶速度的影响进行了评价。
In this research, a numerically efficient computational procedure for the simulation of pavement structures under the load of rolling tyres is presented. In order to avoid a time-consuming transient finite element computation, an arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) formulation is introduced for the pavement structure. In the ALE frame, the pavement is described in a moved reference configuration, so that the loading of the pavement with a steady state rolling tyre can be described as a time-independent process. For the consideration of the inelastic material behaviour of asphalt in the ALE frame, two different procedures are presented and compared. The developed novel inelastic unsplit ALE procedure is found to be adequate, reliable and efficient. As an example, a pavement structure under the load of a rolling truck tyre is simulated. Stresses, strains and displacements of the pavement structure as well as the effect of different driving velocities of the tyre are evaluated.
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