[发明专利]一种排水沥青路面动水压力的数值模拟方法

摘要

本发明公开了一种排水沥青路面动水压力的数值模拟方法，属于排水沥青路面动水压力模拟技术领域，其采用CT扫描以及三维重构技术，刻画排水沥青路面结构中的三维空隙结构；将三维空隙结构stl文件和轮胎stl文件导入Flow‑3D软件，布设三维水膜并对轮胎施加位移边界条件与荷载作用；开始动态分析，获取不同条件下排水沥青路面结构内部的动水压力分布图。本发明通过数值模拟的方式研究排水沥青路面空隙动水压力，可以在制备完成块状试件的一天之内完成动水压力数值模拟；从FSI理论出发，研究流体在排水路面结构空隙中的渗流过程，更加符合工程实际，为揭示排水沥青路面结构内部水损害形成过程提供了条件，也为排水沥青路面结构设计奠定了基础。

主权项

1.一种排水沥青路面动水压力的数值模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：1)根据设计规范确定排水沥青路面级配曲线，制作块状试件；2)将块状试件放入CT扫描仪进行分层扫描，将所得CT扫描图片集导入Simpleware软件中，获取图片灰度信息；根据灰度数据阈值分割确定集料位置，再确定网格精度，构筑二维网格，再将二维网格逐层构筑为三维网格，导出路面网格数据stl文件；3)将路面网格数据stl文件，导入Flow‑3D软件中；4)在Rhinoceros软件中绘制带花纹轮胎，将轮胎转为stl格式，并导入Flow‑3D软件中；5)利用Flow‑3D软件中的full coupled FSI模块，对轮胎施加重力作用、轴载作用、初始速度以及coupled‑motion位移边界条件，并布设路表初始水膜和轮胎胎面与路表耦合面之间的摩擦系数；6)开始动态模拟分析，获得各时间点上路面结构空隙内部的动水压力分布。