個別要素法を応用したアスファルト混合物の粘弾性挙動のシミュレーションに関する研究

离散元法模拟沥青混合料粘弹性行为的研究

• 批准号: 08750571
• 负责人: 高橋 修
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750571/
• 关键词: アスファルト混合物; 個別要素法; 変形解析; 粘弾性挙動

本研究は,粒状体の解析に考案された個別要素法を拡張し,アスファルト混合物の変形解析に適用しようとするものである。最初の取り組みとして,アスファルト混合物と粒状体との差異を整理し,新たに考え入れなければならない特性と数値解析の際の解の安定性を考慮して,粒子相互の法線方向の力学モデルを選定した。アスファルト混合物の最大の特徴である粘弾性的挙動,すなわち応力緩和とクリープ現象が表現可能で,基本的には流体である3要素流体モデル(Voigtモデルとダッシュポット要素を直列に繋いだもの)が最も適した粒子モデルであることを導いた。そして,通常の粒状体と最も異なる点である引張力に対する抵抗性と,圧縮と引張とで作用力が同じでないことも考慮して解析プログラムを作成した。ここで構築した解析モデルの妥当性を評価するために圧縮および引張試験のシミュレーションを行い、実物の試験結果と比較検討した。さらに,局所的な変形挙動がシミュレートできているかどうかをアルミ棒をストレートアスファルトで固めた単純化供試体を用いて評価した。その結果,載荷開始から破壊に至るまでの比較的大きな変形過程の応力-ひずみ関係をトレースすることができ,局所的な変形も実際の試験とほぼ同様に表現することができた。個別要素法では,粒子モデルを構成する個々の力学要素(バネとダシュポット)の物理定数をどのような考えに基づいて決定するかが問題となる。本研究では,要素の物理定数をパラメトリックに変化させた広範囲のシミュレーションを実施し,各要素の抗力と粒子集合体の挙動との関係を検討した。パラメトリック解析により,集合体の挙動は主にバネ係数と付加ダッシュポットの粘性係数および圧縮と引張の強度比によって決まることになり,Voigtモデルのバネ係数と粘性係数は解の安定性に大きく影響することが明らかとなった。特にVoigtモデル部分のバネ係数と粘性係数の組み合わせは重要である。本研究では,時間的な制約からtime history的な検討,すなわちシミュレーションにおける経過時間と実物の挙動における時間経過の対応づけが十分に検討できなかった。シミュレーションの際の間分割Δtも含めて今後の課題である。

In this study, the application of the individual element method to the analysis of particulate matter is discussed. In the first place, the composition of particles and the difference between particles and particles are sorted out. In the second place, the stability of the solution is considered. In the third place, the normal direction of particles is selected. The largest characteristic of the fluid mixture is the viscosity of the fluid mixture, and the relaxation of the pressure is possible. The basic fluid is the three elements of the fluid mixture. In general, the granular body has the highest resistance to tension, compression and tension, and the analytical solution is prepared. The analysis and evaluation of the adequacy of the structure, the compression and the test results, and the comparison of the test results In the meantime, the test sample was purified and evaluated. As a result, the load begins to change and the force of the large deformation process is compared with that of the large deformation process. The physical determination of the mechanical elements of the individual element method is based on the determination of the particle structure. In this study, the physical properties of the elements are investigated, and the relationship between the resistance of the elements and the movement of the particle aggregate is discussed. In the analysis, the vibration coefficient of the aggregate, the viscosity coefficient of the aggregate, the compression coefficient, the strength ratio of the aggregate, and the stability coefficient of the aggregate are greatly affected. In particular, the combination of the coefficient of viscosity and the coefficient of viscosity of the Voigt part is important. This study discusses the time constraints of time history, time constraints of time history. The time division of the project includes the future problems.

项目成果

高橋修: "個別要素法によるアスファルト混合物のシミュレーションに関する基礎的研究" 舗装工学論文集. 第1巻. 23-32 (1996)

Osamu Takahashi：“使用离散元方法模拟沥青混合料的基础研究”路面工程论文卷 1. 23-32 (1996)。

Osamu TAKAHASHI: "Reinforcement Effects of Grid Panel Buried in Asphalt Layer" Proceedings of the 6^<th> Workshop on Paving in Cold Areas. Volume 1. 265-285 (1996)

Osamu TAKAHASHI：“埋入沥青层中的网格板的加固效果”第六届寒冷地区铺路研讨会论文集。