Roads and Bridges - Drogi i Mosty
16, 4, 2017, 265-277

Dobór obszaru i warunków brzegowych modelu nawierzchni drogowej podatnej w analizie metodą elementów skończonych

Roman Nagórski Poczta
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Dróg i Mostów, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa
Paweł Tutka Poczta
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Dróg i Mostów, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa
Magdalena ZÅ‚otowska Poczta
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Dróg i Mostów, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa
Published: 2017-12-30

Streszczenie

W pracy przedstawiono trzy sposoby doboru obszaru skończonego typu walcowego do analizy MES półprzestrzeni warstwowej sprężystej obciążonej obrotowo symetrycznie pionowo na powierzchni kołowej jako modelu mechanicznego nawierzchni drogowej podatnej, zapewniające dla trzech wariantów warunków brzegowych zgodność maksymalnego ugięcia z wartością dokładną dla półprzestrzeni warstwowej przy zachowaniu poprawności wartości kluczowych odkształceń. W pierwszym wariancie stosuje się standardowe warunki podparcia powierzchni brzegowej obszaru modelowanego MES-em, nieprzesuwne w kierunku prostopadłym do tej powierzchni i przesuwne w kierunku stycznym. Pozostałe dwa warianty wykorzystują elementy półnieskończone – na spodzie wymienionego obszaru i na jego powierzchni bocznej. Dodatkowym efektem sposobu pierwszego jest wyznaczenie wartości dokładnej maksymalnego ugięcia nawierzchni, użyteczne w przypadku zastosowania sposobu drugiego i trzeciego.

SÅ‚owa kluczowe


dobór obszaru i warunków brzegowych, metoda elementów skończonych, nawierzchnia drogowa podatna, półprzestrzeń warstwowa sprężysta.

Pełny tekst:

PDF PDF

Bibliografia


Nagórska M.: On a certain method of selection of domain for finite element modeling of the layered elastic half-space in the static analysis of flexible pavement. Archives of Civil Engineering, 58, 4, 2012, 477-501

Złotowska M.: Dobór rozmiarów obszaru wielowarstwowej półprzestrzeni sprężystej do modelowania MES w analizie statycznej nawierzchni drogowej podatnej. Autobusy - Eksploatacja i Testy, 12, 2016, 1532-1535

Tutka P., Nagórski R.: Walidacja modeli numerycznych nawierzchni drogowej podatnej z użyciem elementów nieskończonych. Autobusy - Eksploatacja i Testy, 12, 2016, 1400-1404

Kim M.: Three-dimensional finite element analysis of flexible pavements considering nonlinear pavement foundation behavior. PhD dissertation, University of Illinois, Urbana, USA, 2007

Nagórski R., Nagórska M.: Weryfikacja modeli skończenie elementowych w analizie statycznej konstrukcji nawierzchni drogowych podatnych. Prace Naukowe, Budownictwo, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2014

Nishiyama T., Bhatti M.A., Lee H.D.: Development of 3-D finite element model to quantify bond level of thin concrete overlay. Transportation Research Board 82 Annual Meeting, 2003

Bandeira A.A., Merighi J.V., Fortes R.M.: Finite element model to study structural pavements design - investigation in terms of stresses and strains considering elastoplastic frictional contact mechanics technologies. The Fifth International Conference on Maintenance and Rehabilitation of Pavements and Technological Control MAIREPAV5, Park City, Utah, USA, 2007

Beer G., Meek J.L.: 'Infinite domain' elements. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 17, 1, 1981, 43-52

Elseifi M.A., Al-Qadi I.L., Yoo P.J.: Viscoelastic modeling and field validation of flexible pavements. Journal of engineering mechanics, 132, 2, 2006, 172-178

Wang H., Al-Qadi I.L.: Importance of nonlinear anisotropic modeling of granular base for predicting maximum viscoelastic pavement responses under moving vehicular loading. Journal of Engineering Mechanics, 139, 1, 2012, 29-38

Yang Y.B., Hung H.H.: A 2.5 D finite/infinite element approach for modelling visco-elastic bodies subjected to moving loads. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 51, 11, 2001, 1317-1336

Zbiciak A., Brzeziński K., Michalczyk R.: Analiza wpływu obciążeń dynamicznych na zachowanie się lepko-sprężystego modelu nawierzchni drogowej. Logistyka, 3, 2014, 7037-7045

Wójcik-Grząba I., Kwaśniewski L.: Verification of the hemispherical finite element model of elastic space. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 14, 1, 2015, 67-79

ABAQUS Analysis User’s Manual, Ver. 6.8, 2008. Hibbit, Karlsson & Sorensen Inc., USA, 2008

Minhoto M., et al.: Predicting asphalt pavement temperature with a three-dimensional finite element method. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 1919, 2005, 96-110

Al-Qadi I.L., Elseifi M., Yoo P.J.: In-situ validation of mechanistic pavement finite element modeling. In: International Conference on Accelerated Pavement Testing, 2, 2004, Minneapolis, Minnesota, USA

Pirabarooban S., Zaman M., Tarefder R.A.: Evaluation of rutting potential in asphalt mixes using finite element modeling. In: The Transportation Factor, Annual Conference and Exhibition of the Transportation Association of Canada, Canada, 2003

Zbiciak A.: Constitutive modelling and numerical simulation of dynamic behaviour of asphalt-concrete pavement. Engineering Transactions, 56, 4, 2008, 311-324

Hopman P.C.: The Visco-Elastic Multilayer Program VEROAD. Heron, 41, 1, 1996, 71-91


Dobór obszaru i warunków brzegowych modelu nawierzchni drogowej podatnej w analizie metodą elementów skończonych

  
Nagórski, Roman; Tutka, Paweł; Złotowska, Magdalena. Dobór obszaru i warunków brzegowych modelu nawierzchni drogowej podatnej w analizie metodą elementów skończonych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 16, n. 4, p. 265-277, gru. 2017. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 19 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.017.017.


Bookmark and Share