Multi-physical and multi-scale theorectical-numerical modeling of the tire-pavement-interaction

轮胎-路面相互作用的多物理和多尺度理论数值建模

基本信息

项目摘要

The design of durable pavement constructions for future traffic loads requires on the one hand a deep understanding of the highly dynamic processes inside the substructures of the vehicle, the tire and the pavement as well as of the corresponding interactions occurring during the overrun and on the other hand the prediction of the resulting long-term consequences on the pavement. Further, the vehicle-tire-pavement-system incorporates a lot of input values, e.g. material properties, climatic influences, loading and driving conditions of the vehicles, which are not known exactly a priori but are influencing the coupled system essentially. Thus, a non-deterministic (uncertain) modelling of the coupled system is required in order to derive the relevant influencing factors for pavement damage. The complexity of this goal can only be captured appropriately in the framework of the research group. A numerically efficient continuum mechanical macroscopic and thermo-mechanical finite element (FE) formulation of the coupled tire-pavement interaction model for single short-term overruns based on a stationary Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) formulation as well as a multiscale model of rubber friction on rough pavement surfaces were developed in the first project period of this subproject. Besides the further development of these submodels, one main goal of this subproject in the present project period is the numerically efficient treatment and prediction of the long-term structural behavior of pavements (rutting) by means of a temporal multiscale analysis. The model has to capture the multiple repeated mechanical short-time impacts on the pavement as well as the climatic effects in terms of time dependent varying temperature fields due to day-night alternation as well as the seasons during one year. Such a complex temporal multiscale analysis is new to the knowledge of the applicant. Therefore, the long-term characteristics of the examined asphalts as well as of the layer bond have to be captured by continuum mechanical models, which are developed based on experimental investigations in subproject 4 and numerical computations of the microscale asphalt model in subproject 2. One further main goal is the development of a profound understanding of the sensitivity and uncertainty of the pavement behavior with respect to the uncertain input values as well as the identification of the values that influence the durability of pavements most as base for targeted optimizations. Therefore, a pavement model accounting for uncertainties has to be developed. Essential and new is capturing the spatial dependence of the uncertain results, since the influence of the uncertain input values on the results differs for each point in the pavement structure.
为未来交通荷载设计耐久路面结构,一方面需要深入了解车辆、轮胎和路面下部结构内部的高度动态过程,以及超限期间发生的相应相互作用,另一方面需要预测由此对路面产生的长期影响。此外,车辆-轮胎-路面-系统结合了许多输入值,例如材料特性、气候影响、车辆的负载和驾驶条件,这些输入值不是先验地精确已知的,但是本质上影响耦合系统。因此,一个非确定性(不确定)的耦合系统建模是必需的,以获得路面损坏的相关影响因素。这一目标的复杂性只能在研究小组的框架内适当地捕捉。在该子项目的第一个项目期间,开发了一种数值有效的连续介质力学宏观和热机械有限元(FE)制定的耦合轮胎-路面相互作用模型,用于单次短期超限,该模型基于静态任意拉格朗日欧拉(ALE)制定以及粗糙路面上橡胶摩擦的多尺度模型。除了这些子模型的进一步发展,在本项目期间,这个子项目的一个主要目标是数值有效的处理和预测的长期结构行为的路面(车辙)通过时间多尺度分析。该模型必须捕捉多个重复的机械短时间的路面上的影响,以及气候效应的时间依赖于不同的温度场,由于昼夜交替,以及在一年中的季节。这种复杂的时间多尺度分析对于申请人的知识来说是新的。因此,长期特性的检查沥青,以及层粘结必须捕获的连续介质力学模型,这是开发的基础上,在子项目4和数值计算的微观沥青模型在子项目2中的实验研究。一个进一步的主要目标是发展的敏感性和不确定性的路面行为相对于不确定的输入值,以及识别的值,影响路面的耐久性最有针对性的优化基础的深刻理解。因此,路面模型的不确定性占发展。基本的和新的是捕捉不确定结果的空间依赖性,因为不确定的输入值对结果的影响对于路面结构中的每个点都是不同的。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Michael Kaliske其他文献

Professor Dr.-Ing. Michael Kaliske的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Michael Kaliske', 18)}}的其他基金

Towards Patient-specific Simulations and Treatment Methods in Cardiology: Develop-ment of a Comprehensive Numerical Framework for Left Ventricle Remodelling
心脏病学中针对患者的模拟和治疗方法:左心室重塑综合数值框架的开发
  • 批准号:
    428761409
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Numerical and experimental development of an “Accelerated Repeated Rolling Wheel Load Simulator” (ARROWS)
“加速重复滚轮负载模拟器”(ARROWS)的数值和实验开发
  • 批准号:
    414936990
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Simulation environment for sensor-enhanced tires - SENSE
传感器增强型轮胎的仿真环境 - SENSE
  • 批准号:
    392015269
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Coordination Funds
协调基金
  • 批准号:
    310979960
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Coordination Funds
协调基金
  • 批准号:
    257822578
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Thermo-hyrgo-mechanical processes for the densification and forming of wood: Continuum-mechanical material formulation and structural simulations
用于木材致密化和成型的热湿机械工艺:连续机械材料配方和结构模拟
  • 批准号:
    233962626
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Numerische Simulation und energetische Charakterisierung von Betonstrukturen unter Impakt mit diskreter Rissbildung
离散裂纹冲击下混凝土结构的数值模拟和能量表征
  • 批准号:
    219751561
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Thermo-mechanische Haltbarkeitsanalyse zur Designverbesserung elastomerer Bauteile in der industriellen Forschung und Entwicklung
用于工业研发中弹性部件设计改进的热机械耐久性分析
  • 批准号:
    209647436
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants (Transfer Project)
Computational Electromechanics of the Heart: Development of FE-Based Predictive Simulation Tools for Patient Specific Analysis
心脏的计算机电学:开发基于有限元的预测模拟工具,用于患者特定分析
  • 批准号:
    217579293
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Entwurf dauerhaft haltbarer Reifen unter Berücksichtigung der Datenunschärfe
考虑数据不确定性的耐用轮胎设计
  • 批准号:
    201926524
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

黄病毒组装促进内质网-脂滴互作的调控机制研究
  • 批准号:
    92054104
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    83.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
磷脂分子参与植物细胞器互作及自噬的调控机制
  • 批准号:
    91954206
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    301.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
有性生殖过程纤毛与细胞外膜泡细胞器互作网络建立和调控的分子机理
  • 批准号:
    91954123
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    76.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
棕色脂肪细胞脂滴线粒体互作的建立及维持机制研究
  • 批准号:
    91954108
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    79.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
线粒体-溶酶体互作与iNKT细胞的抗肿瘤功能研究
  • 批准号:
    91954122
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    81.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
解析线粒体参与细胞器互作的蛋白网络及分子机制
  • 批准号:
    91954120
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    77.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
植物抗逆蛋白NRP介导的早期内体与自噬体互作的机制
  • 批准号:
    91954102
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    82.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
内质网叶绿体互作及其在植物抗病毒过程中作用
  • 批准号:
    91954105
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    71.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
面向智能电网基础设施Cyber-Physical安全的自治愈基础理论研究
  • 批准号:
    61300132
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
非管井集水建筑物取水机理的物理模拟及计算模型研究
  • 批准号:
    40972154
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    41.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Multi-component interventions to reducing unhealthy diets and physical inactivity among adolescents and youth in sub-Saharan Africa (Generation H)
采取多方干预措施减少撒哈拉以南非洲青少年的不健康饮食和缺乏身体活动(H 代)
  • 批准号:
    10106976
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    EU-Funded
PROSPERH - Promoting Positive Mental and Physical Health at Work in a Changing Environment: A Multi-level Approach
PROSPERH - 在不断变化的环境中促进工作中积极的心理和身体健康:多层次的方法
  • 批准号:
    10101188
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    EU-Funded
Promoting Positive Mental and Physical Health at Work in a Changing Environment: A Multi-level Approach
在不断变化的环境中促进工作中积极的心理和身体健康:多层次的方法
  • 批准号:
    10109311
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    EU-Funded
Collaborative Research: CPS: Medium: Mutualistic Cyber-Physical Interaction for Self-Adaptive Multi-Damage Monitoring of Civil Infrastructure
合作研究:CPS:中:土木基础设施自适应多损伤监测的互信息物理交互
  • 批准号:
    2305882
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Concurrent multi-organ responses to chronic physical activity and inactivity intervention to increase research discovery in human health and wellbeing
对慢性身体活动和不活动干预的并发多器官反应,以增加人类健康和福祉的研究发现
  • 批准号:
    BB/X015173/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Individual cell bioprinting to generate multi-tissue type condensations for osteochondral tissue regeneration
单个细胞生物打印可生成用于骨软骨组织再生的多组织类型浓缩物
  • 批准号:
    10659772
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
MRWeight: Medical Residents Learning Weight Management Counseling Skills -- A Multi-Modal, Technology-Assisted, Spaced Education Program
MRWeight:住院医生学习体重管理咨询技能——多模式、技术辅助、间隔教育计划
  • 批准号:
    10561356
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
A Stage 1 Pilot Test for Feasibility and Efficacy of a Multi-Level Intervention To Increase Physical Activity in Adults with Intellectual Disability: Step it Up +
第一阶段试点测试多层次干预措施的可行性和有效性,以增加智力障碍成人的体力活动:加快步伐
  • 批准号:
    10585633
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Multi-tissue type condensations for trachea tissue regeneration via individual cell bioprinting
通过单细胞生物打印进行气管组织再生的多组织类型浓缩
  • 批准号:
    10643041
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Sleep and Cardiometabolic Subgroup Discovery and Risk Prediction in United States Adolescents and Young Adults: A Multi-Study Multi-Domain Analysis of NHANES and NSRR
美国青少年和年轻人的睡眠和心脏代谢亚组发现和风险预测:NHANES 和 NSRR 的多研究多领域分析
  • 批准号:
    10639360
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了