Roads and Bridges - Drogi i Mosty
17, 2, 2018, 141-157

Modelowanie nawierzchni z wykorzystaniem metod homogenizacji mechanicznej i termicznej układów warstwowych

Mirosław Graczyk Poczta
Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa
Józef Rafa Poczta
Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Cybernetyki, Instytut Matematyki i Kryptologii, ul. gen. Witolda Urbanowicza 2, 01-476 Warszawa
Adam Zofka Poczta
Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa
Published: 2018-06-30

Streszczenie

W artykule przedstawiono model homogenizacji mechanicznej i termicznej układu warstwowego nawierzchni. Rzeczywista nawierzchnia drogowo-lotniskowa, składającą się z kilku różnorodnych warstw spoczywających na podłożu, została zamodelowana warstwą o parametrach fizyko-mechanicznych równoważnych pod względem dynamicznym i termicznym. Wykorzystując kryteria masowe, falowe, energetyczne i termodynamiczne zaprezentowano autorskie modele równoważne nawierzchni w układzie homogenizowanym z układem wielowarstwowym. Modelowanie prowadzono w taki sposób, aby uzyskać równoważność dynamicznych i termicznych procesów falowych zachodzących w układzie wielowarstwowym oraz homogenizowanym. Skonstruowano rozwiązanie zagadnienia dla warstwy współpracującej z półprzestrzenią modelujące nawierzchnię uwarstwioną spoczywającą na podłożu (półprzestrzeni). Modelowanie rzeczywistej nawierzchni warstwą równoważną przeprowadzono pod względem matematycznym oraz fizycznym z uwzględnieniem występujących w niej procesów mechanicznych i termicznych. Przedstawione rozwiązanie umożliwia prowadzenie analiz uniwersalnego zagadnienia warstwy spoczywającej na podłożu gruntowym, w tym oceny złożonych problemów termo- mechaniki oraz diagnostyki drogowych i lotniskowych nawierzchni warstwowych.

SÅ‚owa kluczowe


izolinie parametrów zastępczych, kryteria homogenizacji, nawierzchnia wielowarstwowa, nawierzchnia zastępcza, zastępcze parametry mechaniczne i termiczne.

Pełny tekst:

PDF PDF

Bibliografia


Kaliski S.: Drgania i fale. PWN, Warszawa, 1966

Odemark N.: Investigation as to the Elastic Properties of Soils and the Design of Pavements According to the Theory of Elasticity. Statens Vaginstitut, Meddelande 77, 1949, 3-30

Graczyk M.: Nośność konstrukcji nawierzchni wielowarstwowych w krajowych warunkach klimatycznych. IBDiM, Studia i Materiały, zeszyt 63, 2010

Graczyk M., Rafa J., Zofka A.: The selected problems of multi-layer pavements – influence of composite impacts vehicles and climatic factors on the behavior of roads pavements. Transportation Research Procedia, 14, 2016, 2487-2496

Nagórski R.: Mechanika nawierzchni drogowych w zarysie. PWN, Warszawa, 2014

Graczyk M., Rafa J., Rafalski L., Zofka A.: New Analytical Solution of Flow and Heat Refraction Problem in Multilayer Pavement. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 13, 1, 2014, 33-48

Kim H., Buttlar W.G.: Multi-scale Fracture Modeling of Asphalt Composite Structures. Composites Science and Technology, 69, 15-16, 2009, 2716-2723

Zofka A., Marasteanu M., Turos M., Paulino G.H., Pindera M.J., Dodds R.H., Chen L.: Investigation of Asphalt Mixture Creep Behavior Using Thin Beam Specimens. AIP Conference Proceedings, 973, 2008, 718-723

Teixeira J., Kim Y.R., Souza F., Allen D., Little D.: Multiscale Model for Asphalt Mixtures Subjected to Cracking and Viscoelastic Deformation. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2447, 2014, 136-145

Lutif J., Souza F., Kim Y., Soares J., Allen D.: Multiscale Modeling to Predict Mechanical Behavior of Asphalt Mixtures. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2181, 2010, 28-35

Sejnoha M., Zeman J., Valenta R.: Macroscopic Constitutive Law for Mastic Asphalt Mixtures from Multiscale Modelling. International Journal for Multiscale Computational Engineering, 8, 1, 2010, 131-149

Buttlar W., Bozkurt D., Al-Khateeb G., Waldhoff A.: Understanding Asphalt Mastic Behavior Through Micromechanics. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 1681, 1999, 157-169

Yin H.M., Buttlar W.G., Paulino G.H., Benedetto H.Di.: Assessment of Existing Micro-mechanical Models for Asphalt Mastics Considering Viscoelastic Effects. Road Materials and Pavement Design, 9, 1, 2008, 31-57


Modelowanie nawierzchni z wykorzystaniem metod homogenizacji mechanicznej i termicznej układów warstwowych

  
Graczyk, Mirosław; Rafa, Józef; Zofka, Adam. Modelowanie nawierzchni z wykorzystaniem metod homogenizacji mechanicznej i termicznej układów warstwowych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 17, n. 2, p. 141-157, cze. 2018. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 15 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.018.009.


Bookmark and Share