基于离散元方法的沥青混合料劲度模量虚拟实验研究

当前沥青混合料研究方法局限于基于现象学的经验方法及连续均质的力学分析方法，不能正确反映其微观结构及力学本质，因此需要从微观尺度研究混合料结构对其性能影响的机理，应用微观力学方法预估混合料的力学性能，开展虚拟试验的研究，这样即可取代混合料试验、开发高性能沥青混凝土及其设计规范。模量是沥青混合料的重要性能参数，本研究以二维和三维混合料数字图像为基础，数字重构沥青混合料微观结构，研究基于微观力学的沥青混合料集料接触模型，建立基于离散元的混合料微观空间结构的力学模型，应用离散元方法和微观力学理论分析该模型在劲度模量试验中的力学行为，进行沥青混合料劲度模量的虚拟试验，通过试验检验与校准，提出具有高可靠性、高精确度的劲度模量力学预估方法，并应用于沥青混合料设计，开发具备使用性能-经济性最优化能力的混合料优化设计软件。