基于离散元方法的沥青混合料力链演化及分布量化分析

常明丰¹，黄平明²，裴建中³，张久鹏³

1. 长安大学材料科学与工程学院2. 长安大学公路学院3. 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室

摘 要：为了研究沥青混合料内部颗粒间力链的演化及分布规律,以AC-13沥青混合料作为研究对象,利用离散元方法重构沥青混合料数字试件,模拟简单性能试验,提取试件内部颗粒间的力链信息进行力链演化、概率分布和角度分布分析。结果表明,通过比较预测结果和实测结果,基于离散元方法重构的AC-13沥青混合料细观模型用于模拟其细观力学特性是可行的。试件内部力链空间分布具有各向异性,以垂直方向的压力力链为主,承受大部分的半正弦荷载。法向力链概率分布随加载时间的变化规律基本一致,法向接触力与平均法向接触力比值f最小时,概率分布出现最大值,f=1.75时,概率分布再次达到峰值,然后逐渐减小并趋于稳定。法向力链角度分布主要位于90°和270°附近,第一、二象限的角度分布比例远大于第三、四象限,60¹20°、30¹50°中法向力链角度分布比例均大于70%,最小为72.733%。

关键词：沥青混合料;力链演化;力链概率分布;力链角度分布;离散元方法;