Mô phỏng độ sâu hằn lún vệt bánh xe của mặt đường bê tông nhựa có xét tới tính đàn dẻo nhớt của mô hình vật liệu và phương pháp gia tải

Abstract

Trong hai thập kỷ qua, phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) là công cụ hiệu quả giúp mô phỏng các ứng xử phi tuyến của kết cấu mặt đường nhựa mà lý thuyết đàn hồi nhiều lớp chưa giải quyết được. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu, mô phỏng sự xuống cấp của mặt đường bê tông nhựa dựa trên phần mềm mã nguồn mở Cast3M có sử dụng mô hình vật liệu Generalized Drucker–Prager (GD-P) trong đó các đặc tính cơ học của vật liệu, nhiệt độ môi trường và phương pháp gia tải trên mô hình được xét tới. Kết quả thu được là độ sâu hằn lún vệt bánh xe, các ứng suất và biến dạng dư dưới tác dụng của tải trọng trùng phục. Việc sử dụng hai phương án mô phỏng 2D biến dạng phẳng và 3D và các phương pháp gia tải khác nhau cho phép đánh giá ảnh hưởng của dạng mô hình tới kết quả tính cũng như tổng thời gian tính toán, từ đó đưa ra được một số khuyến cáo cho việc mô phỏng, kiểm tra và dự báo chiều sâu lún vệt bánh xe theo phương pháp phần tử hữu hạn. Kết quả nghiên cứu trình bày trong bài báo nằm trong mục tiêu phát triển công cụ đánh giá và dự báo các trạng thái hư hỏng của kết cấu mặt đường nhựa theo phương pháp phần tử hữu hạn, sử dụng mã nguồn mở Cast3M và các mô hình vật liệu phi tuyến có xét tới ứng xử đàn nhớt và đàn dẻo nhớt.