8082

انواع مدل‌هاي استفاده شده به منظور شبيه‌سازي ترك در مخلوط آسفالتي و مقايسه نتايج آنها

1399

دكتر حسن زياري

ترك‌ها از جمله خرابي‌هاي شايع در روسازي‌هاي آسفالتي به‌حساب مي‌آيند. لذا شناخت دقيق رفتار ترك‌خوردگي مخلوط آسفالتي و آشنايي با مكانيزم‌هاي ايجاد آن، كمك شاياني به مهندسان روسازي در فاز طراحي و همچنين نگهداري پس از اجرا مي‌كند. علاوه بر اين، آشنايي با مكانيزم‌هاي ترك‌خوردگي و عوامل تشديد كننده آن، عامل مهمي در به تعويق انداختن بروز ساير خرابي‌ها و افزايش عمر خستگي روسازي مي‌باشد. بارگذاري ترافيكي و شرايط آب و هوايي از مهم‌ترين علل ترك‌خوردگي مخلوط آسفالتي بحساب مي‌آيند. از طرفي رفتار پيچيده مخلوط آسفالتي در شرايط مختلف آب هوايي سبب شده است كه محققان جهت بررسي ترك‌خوردگي آن از روش‌هاي متفاوتي استفاده كنند. از آنجايي كه اغلب رو‌ش‌هاي آزمايشگاهي مستلزم صرف هزينه‌هاي مالي و زماني گزافي مي‌باشند، محققان در ساليان اخير بطور گسترده‌تري در مقايسه با گذشته در جهت استفاده از رو‌ش‌هاي عددي برآمده‌اند. همچون روش‌هاي آزمايشگاهي، در روش‌هاي عددي نيز بايد از فرضيات ساده كننده جهت شبيه‌سازي رفتار ترك‌خوردگي مخلوط آسفالتي استفاده كرد. در روش‌هاي عددي جهت بررسي رفتار ترك خوردگي مخلوط آسفالتي، برخي از محققان مخلوط آسفالتي را بصورت ماده‌اي همگن با خواص ثابت در نظر مي‌گيرند. اما از آنجا كه مخلوط آسفالتي در واقعيت ماده‌اي ناهمگن و متشكل از سنگدانه، قير و حفرات هوا مي‌باشد، ممكن است در نتايج پيش‌بيني شده خطا ايجاد شود. در راستاي كاهش خطا‌هاي احتمالي، برخي ديگر از محققان، در مدل‌هاي عددي، مخلوط آسفالتي را بصورت ناهمگن يا چندفازي شبيه‌سازي كرده‌اند. لذا در اين پژوهش نخست انواع مدل‌هاي عددي ارائه شده توسط محققان با فرض همگن بودن مخلوط آسفالتي آورده شده و پس از آن مدل‌هاي عددي ساخته شده با فرض ناهمگني مخلوط آسفالتي بررسي شده است. در اغلب مدل‌هاي مذكور، محققان رفتار ترك خوردگي مخلوط آسفالتي و همچنين رشد و انتشار انواع ترك‌ها را بررسي كرده بودند. در پايان هم پارامترهاي شكست براي يك ترك بالا به پايين در روسازي آسفالتي با دو فرض همگن بودن مخلوط آسفالتي و ناهمگن بود آن پيش‌بيني شدند. در اين پژوهش از روش اجزا محدود و همچنين الگوريتم توليد و توزيع تصادفي سنگدانه‌ها جهت شبيه‌سازي لايه‌هاي روسازي آسفالتي استفاده شد. نتايج نشان دادند كه شبيه‌سازي ناهمگن مخلوط آسفالتي منجر به تغيير مقدار و علامت ضرايب شدت تنش مد اول، مد دوم و تنشT براي ترك بالا به پايين مي‌شود.

6/21/2020 12:00:00 AM

70177

1399/11/22

Types of models used to simulation of the asphalt mixture crack and comparing their results

مدل همگن مخلوط آسفالتي , ترك خوردگي مخلوط آسفالتي , مدل ناهمگن مخلوط آسفالتي , روش اجزامحدود

Homogeneous model of asphalt mixture , Cracking of asphalt mixture , Heterogeneous modeling of asphalt mixture , Finite element method