view in publisher's site

Analysis of cohesive and adhesive damage initiations of asphalt pavement using a microstructure-based finite element model

Highlights•Both cohesive and adhesive damage initiations in asphalt pavements were analyzed through a multiscale finite element model.•A digital image processing technology was utilized to reconstruct the microstructure of asphalt concrete;•Material properties on both microscopic and macroscopic scales were included in computation;•Effects of the pavement structure and temperature were considered.AbstractCohesive and adhesive damages play essential roles in the asphalt pavements cracking behaviors; however, due to the microstructural complexity and heterogeneity of asphalt mixtures, it is difficult to effectively characterize these two damage initiations under the realistic service conditions. To address this issue, the presented study developed a multiscale finite element model to quantitatively investigate the distributions of cohesive and adhesive damages as well as their effects on the overall damage performance of asphalt pavement. The microstructure of the asphalt mixture and macrostructure of the asphalt pavement were simultaneously involved into a single finite element (FE) model, and the bilinear cohesive elements were inserted into the fine aggregate matrix (FAM) and the FAM-aggregates interfaces to respectively model the cohesive and adhesive damage initiations. The results showed that the great heterogeneity of the asphalt mixtures caused remarkable stress concentrations, which might be one of the main factors that contribute to the pavement cracking behaviors. In addition, it is illustrated that lower adhesive strengths tended to cause more damage initiations at the pavement surface, which suggested that the adhesive damage could be one of the major factors contributing to the “top-down” cracking initiations.

تحلیل آسیب‌های چسبنده و چسب بین pavement آسفالت با استفاده از مدل آلمان محدود microstructure

کاره‌ای مهم * هر دو آسیب چسبنده و چسبندگی در پیاده‌روهای آسفالت از طریق مدل آلمان محدود multiscale آنالیز شدند. ویژگی‌های متریال در هر دو مقیاس میکروسکوپی و ماکروسکوپی در محاسبات به کار گرفته شدند؛ با این حال، به دلیل پیچیدگی و ناهمگونی مخلوط‌های آسفالت، تعیین موثر این دو صدمه به under تحت شرایط خدمات واقع گرایانه دشوار است. برای پرداختن به این موضوع، مطالعه ارائه‌شده یک مدل آلمان محدود multiscale را برای بررسی کمی توزیع باره‌ای چسبنده و چسب و همچنین تاثیر آن‌ها بر عملکرد کلی آسیب پیاده‌رو ایجاد کرد. The مخلوط آسفالت و macrostructure آسفالت آسفالت به طور همزمان در یک مدل محدود منفرد (FE)دخیل بودند، و عناصر منسجم دو خطی به ترتیب به ماتریکس سنگ دانه ریز (FAM متصل شدند و به ترتیب به مدل منسجم و چسبندگی initiations تبدیل شدند. نتایج نشان داد که عدم تجانس بزرگ مخلوط‌های آسفالت باعث افزایش غلظت تنش قابل‌توجهی می‌شود که ممکن است یکی از عوامل اصلی باشد که به رفتارهای ترک کف پیاده‌رو کمک می‌کند. علاوه بر این، نشان داده می‌شود که نقاط قوت چسب کم‌تر باعث آسیب بیشتری به initiations در سطح پیاده‌رو می‌شود، که نشان می‌دهد آسیب چسب می‌تواند یکی از عوامل اصلی باشد که در تغییر "بالا - پایین" initiations زندگی می‌کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله Civil and Structural Engineering
  • ترجمه مقاله Civil and Structural Engineering
  • مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • ترجمه مقاله مهندسی عمران و طراحی ساختار
  • مقاله Building and Construction
  • ترجمه مقاله Building and Construction
  • مقاله ساختمان‌سازی و ساخت و ساز
  • ترجمه مقاله ساختمان‌سازی و ساخت و ساز
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.