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沥青路面有限元仿真原理与方法


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沥青路面有限元仿真原理与方法
  • 书号：9787030743282
    作者：马涛,顾临皓,童巨声
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：202
    字数：265000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2022-12-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥119.00元
    售价： ￥94.01元
  • 图书介质:
    纸质书

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沥青路面在服役期内车辆荷载和环境因素的重复作用下会发生不可恢复的塑性变形与疲劳损伤积累，最终表现为车辙、疲劳、开裂等典型病害形式。本书通过有限元仿真，探究沥青路面结构与材料力学行为特性，揭示沥青路面病害发展规律，为沥青路面设计提供指导。本书在以往黏弹性力学的基础上，涵盖了黏弹-黏塑-损伤完整的力学理论知识，更加精准表征材料力学特性；在沥青路面宏观仿真基础上，拓展沥青混合料细观尺度仿真，深入揭示路面病害原理；在编写体例方面，采用包含力学理论、试验手段、仿真技术和分析方法的案例形式，搭建完善知识结构。
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    前言　
    第1章　绪论　1　
    1.1　道路工程中的典型问题　1　
    1.2　用有限元解决道路工程典型问题的基本方法　2　
    1.3　本书内容安排　3　
    参考文献　3　
    第2章　有限元方法简介　5　
    2.1　有限单元法的近似　5　
    2.2　一维有限元方法　9　
    2.3　三维有限元方法　11　
    2.4　有限元软件ABAQUS简介　15　
    参考文献　16　
    第3章　沥青混合料本构模型的有限元实现　18　
    3.1　用户子程序接口和应用程序　18　
    3.1.1　用户材料子程序（UMAT）　18　
    3.1.2　应用程序　21　
    3.1.3　ABAQUS主程序与UMAT子程序协同工作过程　21　
    3.2　黏弹-黏塑性本构模型的UMAT编写　22　
    3.2.1　黏弹-黏塑性本构模型理论　22　
    3.2.2　黏弹-黏塑性模型数值实现方式　26　
    3.2.3　黏弹-黏塑性本构模型UMAT编写方法　29　
    3.3　黏弹-损伤本构模型的UMAT编写　38　
    3.3.1　黏弹-损伤本构模型理论　38　
    3.3.2　黏弹-损伤本构模型UMAT编写方法　44　
    参考文献　51
    第4章　沥青混合料损伤演化仿真　53　
    4.1　基于细观结构的沥青混合料力学本构模型研究　53　
    4.1.1　分数阶Zener模型有限元数值算法及验证　53　
    4.1.2　黏弹性连续损伤力学模型（VECD）　65　
    4.1.3　黏聚带断裂力学模型（CZM）　67　
    4.2　沥青混合料本构模型参数获取　72　
    4.2.1　基于分数阶本构模型的沥青砂浆黏弹性参数获取　72　
    4.2.2　VECD试验结果分析及参数获取　78　
    4.2.3　CZM试验结果分析及参数获取　81　
    4.3　基于细观结构的沥青混合料疲劳损伤研究　85　
    4.3.1　沥青混合料细观疲劳损伤有限元模型验证　85　
    4.3.2　沥青混合料细观特征筛选及虚拟试件生成　87　
    4.3.3　细观特征对沥青混合料疲劳损伤发展的影响　92　
    参考文献　99　
    第5章　沥青路面结构疲劳仿真　101　
    5.1　沥青路面的温度场分析　101　
    5.1.1　沥青路面温度场基本理论　101　
    5.1.2　路面温度场边界条件　102　
    5.1.3　路面材料热学参数　104　
    5.1.4　沥青路面温度场分析　106　
    5.2　沥青路面结构疲劳分析　109　
    5.2.1　沥青路面黏弹性与损伤基本响应　109　
    5.2.2　疲劳发展影响因素　112　
    5.2.3　疲劳发展规律　119　
    参考文献　121　
    第6章　沥青混合料低温断裂仿真　123　
    6.1　沥青砂浆CZM参数获取　123　
    6.1.1　I型断裂　123　
    6.1.2　II型断裂　125　
    6.2　沥青混合料细观有限元模型构建方法　125　
    6.2.1　CT数字图像处理及细观结构重构　125
    6.2.2　随机投放算法及随机试件生成　128　
    6.3　沥青混合料细观断裂有限元模型　132　
    6.3.1　有限元模型构建　132　
    6.3.2　有限元模型验证　136　
    6.4　基于细观结构的沥青混合料低温断裂研究　140　
    6.4.1　集料特征对沥青混合料低温开裂的影响　140　
    6.4.2　空隙特征对沥青混合料低温开裂的影响　143　
    参考文献　145　
    第7章　沥青路面结构开裂仿真　146　
    7.1　疲劳本构模型的构建　146　
    7.1.1　疲劳极限的确定　146　
    7.1.2　剩余强度的概念　154　
    7.1.3　疲劳损伤临界值的确定　156　
    7.1.4　剩余强度的衰变模型研究　158　
    7.2　疲劳损伤-断裂全过程有限元建模方法　163　
    7.2.1　疲劳损伤与断裂相结合的概念　163　
    7.2.2　疲劳损伤-断裂全过程模拟方法的提出与应用　164　
    7.2.3　用户损伤起始准则子程序UDMGINI简介　166　
    7.2.4　疲劳损伤-断裂全过程模拟的有限元实现　168　
    7.3　沥青路面疲劳损伤-断裂全过程模拟分析　170　
    7.3.1　路面结构疲劳损伤-断裂全过程研究　170　
    7.3.2　力学响应分析　174　
    7.3.3　疲劳损伤累积规律分析　176　
    7.3.4　基层反射裂缝疲劳扩展过程研究　178　
    参考文献　183　
    第8章　沥青路面结构车辙仿真　185　
    8.1　路面-荷载相互作用分析　185　
    8.1.1　标准子午线轮胎有限元建模　185　
    8.1.2　轮胎-路面相互作用分析　187　
    8.1.3　荷载简化模型与数值实现　188　
    8.2　沥青路面永久变形分析　192
    8.2.1　沥青路面黏塑性基本响应分析　192　
    8.2.2　永久变形发展影响因素　194　
    8.2.3　柔性基层沥青路面车辙发展与分布规律　199　
    参考文献　202
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