Selected properties of FEM numerical models for inverse analysis of road pavement structures

Przemysław Górnaś; Andrzej Pożarycki

doi:10.7409/rabdim.014.014

Opublikowane: 2014-04-01

Tom 13 Nr 3 (2014)

Wybrane cechy numerycznych modeli MES w analizie odwrotnej konstrukcji nawierzchni jezdni

Przemysław Górnaś , Andrzej Pożarycki

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.014.014

Abstrakt

Biorąc pod uwagę kluczowe parametry modelu nawierzchni jezdni, opartego na metodzie elementów skończonych (MES), takie jak rodzaj, kształt siatki elementów skończonych, warunki brzegowe oraz wymiary modelu nawierzchni, przeprowadzono konfrontację uzyskanych wyników identyfikacji wartości modułów sprężystości z wynikami obliczeń dla modelu, którego równania równowagi statycznej bazują na klasycznej teorii warstw sprężystych spoczywających na półprzestrzeni sprężystej (LET). Podano warunki dla modelu MES, przy których różnica między zidentyfikowanymi wartościami modułów sprężystości względem metody LET jest mniejsza niż 10%. W większości przypadków stwierdzono również, że moduł błędu względnego dla zidentyfikowanych wartości modułów sprężystości obiema metodami zależy od głębokości usytuowania warstwy w modelu.

Słowa kluczowe:

mechanika nawierzchni, MES, LET, nawierzchnia jezdni, obliczenia odwrotne

Podobne artykuły

Marcin Błaszczak, Karol J. Kowalski, Jan Król, Metoda oceny współczynnika tarcia, głębokości makrotekstury i poziomu dźwięku za pomocą analizy obrazu pola kontaktu opony z nawierzchnią , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 2 (2015)
Seoyoung Cho, Éva Lakatos, Analiza MES i zmęczeniowa nawierzchni podatnych na podstawie modelowania rozkładu temperatury , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 2 (2022)
Roman Nagórski, Paweł Tutka, Magdalena Złotowska, Dobór obszaru i warunków brzegowych modelu nawierzchni drogowej podatnej w analizie metodą elementów skończonych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 4 (2017)
Aleksandr Ganyukov, Adil Kadyrov, Kyrmyzy Balabekova, Bakyt Kurmasheva, Badania i obliczenia elementów konstrukcyjnych mostów tymczasowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 3 (2018)
Izabela Wójcik-Grząba, Lesław Kwaśniewski, Weryfikacja modelu skończenie elementowego przestrzeni sprężystej w kształcie półkuli , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 1 (2015)
Waldemar St. Szajna, Paulina Lechocka, Ocena metod badania gęstości objętościowej szkieletu gruntowego piasku wykorzystujących widełki wibracyjne i stół wibracyjny , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 1 (2016)
Mirosław Graczyk, Józef Rafa, Adam Zofka, Modelowanie nawierzchni z wykorzystaniem metod homogenizacji mechanicznej i termicznej układów warstwowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 2 (2018)
Mirosław Graczyk, Józef Rafa, Leszek Rafalski, Adam Zofka, Nowe rozwiązanie analityczne zadania przepływu i refrakcji ciepła w nawierzchni warstwowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 13 Nr 1 (2014)
Andrzej Pożarycki, Przemysław Górnaś, Romuald Sztukiewicz, Zastosowanie fal mechanicznych i elektromagnetycznych w zintegrowanym systemie oznaczania nośności nawierzchni , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 2 (2017)
Jarosław Górszczyk, Wanda Grzybowska, Analizy termiczne asfaltowej nawierzchni drogowej z wykorzystaniem MES , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 10 Nr 4 (2011)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Inne teksty tego samego autora

Andrzej Pożarycki, Przemysław Górnaś, Paweł Zalewski, Wpływ spękań na zmianę modułów sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych oznaczanych
w warunkach in situ , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 4 (2015)
Marcin Bilski, Marta Mielczarek, Przemysław Górnaś, Mieczysław Słowik, Patrycja Wojciechowska, Ocena wpływu sposobu dozowania dodatku asfaltu naturalnego Gilsonite na właściwości mieszanki mineralno-asfaltowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 3 (2022)
Andrzej Pożarycki, Paweł Rydzewski, Cyfrowe przetwarzanie makroskopowych obrazów jezdni drogowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 11 Nr 3 (2012)
Andrzej Pożarycki, Przemysław Górnaś, Romuald Sztukiewicz, Zastosowanie fal mechanicznych i elektromagnetycznych w zintegrowanym systemie oznaczania nośności nawierzchni , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 2 (2017)
Andrzej Pożarycki, Identyfikacja liczby i grubości warstw modelu nowej nawierzchni odcinka próbnego metodami sztucznej inteligencji , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 11 Nr 2 (2012)
Wojciech Grabowski, Andrzej Pożarycki, Badania i ocena propagacji spękań zmęczeniowych w modelu nawierzchni asfaltowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 5 Nr 1 (2006)
Marcin Bilski, Przemysław Górnaś, Andrzej Pożarycki, Mieczysław Słowik, Paweł Mieczkowski, Inicjacja warunków początkowych w modelu do analizy termicznej nawierzchni drogowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 3 (2023)

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Górnaś, P., & Pożarycki, A. (2014). Wybrane cechy numerycznych modeli MES w analizie odwrotnej konstrukcji nawierzchni jezdni. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 13(3), 203–222. https://doi.org/10.7409/rabdim.014.014

Cited by / Share

Bibliografia

Abaqus analysis user’s manual, Version 6.11, Dassault SysteMES, 2011
Google Scholar

Al-Khoury R., Scarpas A., Kasbergen C., Blaauwendraad J.: Spectral element technique for efficient parameter identification of layered media. Part I: Forward calculation. International Journal of Solids and Structures, 38, 9, 2001, 1605-1623
Google Scholar

Asghar Bhatti M.: Fundamental Finite Element Analysis and Applications: with Mathematica and Matlab Computations. Wiley, New Jersey, 2005
Google Scholar

Asghar Bhatti M.: Advanced Topics in Finite Element Analysis of Structures: With Mathematica and MATLAB Computations. Wiley, New Jersey, 2006
Google Scholar

Burak G., Emine A., Hilmi L.: Advances in backcalculating the mechanical properties of flexible pavements. Advances in Engineering Software, 37, 7, 2006, 421-431
Google Scholar

Collop A.C., Scarpas A., Kasbergen C., Bondt A.: Development and Finite Element Implementation of Stress-Dependent Elastoviscoplastic Constitutive Model with Damage for Asphalt. Transportation Research Board of the National Academies, 1832, 12, 2003, 96-104
Google Scholar

Dehlen G.L.: The effect of Nonlinear Material Response on the Behavior of Pavements Subjected to Traffic Loads Dehlen. University of Berkeley, 1969
Google Scholar

Duncan J.M., Monismith C.L., Wilson E.L.: FEA of Pavements. Highway Research Record, 228, 1968, 18-33
Google Scholar

Firlej S.: Mechanika nawierzchni drogowej. Petit s.c., Lublin, 2007
Google Scholar

Fuchang G., Lixing H.: Implementing the Nelder-Mead simplex algorithm with adaptive parameters. Computational Optimization and Applications, 51, 1, 2012, 259-277
Google Scholar

Garbowski T.: Stochastic model reduction applied to inverse analysis. Proceedings of the VI International Conference on Adaptive Modeling and Simulation ADMOS 2013, Eds. J.P. Moitinho de Almeida, P. Díez, C. Tiago, N. Parés, CIMNE Barcelona, 2013
Google Scholar

Graczyk M., Rafa J.: Wybrane aspekty zachowania się nawierzchni podatnych w modelach materiałów termolepkosprężystych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 9, 2, 2010, 5-15
Google Scholar

Graczyk M., Rafa J., Rafalski L., Zofka A.: New analytical solution of flow and heat refraction problem in multilayer pavement. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 13, 1, 2014, 33-48
Google Scholar

Guzina B.B., Osburn R.H.: Effective Tool for Enhancing Elastostatic Pavement Diagnosis. Transportation Research Record, 1806, 2002, 30-37
Google Scholar

Hadidi R., Gucunski N.: Probabilistic Inversion: A New Approach to Inversion Problems in Pavement and Geomechanical Engineering. Intelligent and Soft Computing in Infrastructure Systems Engineering, 259, 2009, 21-45
Google Scholar

Irwin L.: Backcalculation: Basics and Beyond. Cornell University, Ithaca, 2004
Google Scholar

Jemioło S., Szwed A.: Zagadnienia statyki sprężystych półprzestrzeni warstwowych. Seria wydawnicza „Monografie Zakładu Wytrzymałości Materiałów, Teorii Sprężystości i Plastyczności”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2013
Google Scholar

Kim M.: Three-dimensional finite element analysis of flexible pavements considering nonlinear pavement foundation behavior. University of Illinois at Urbana- Champaign, Urbana, 2008
Google Scholar

Long F., Monismith C.L.: Use of a Nonlinear Viscoelastic Constitutive Model for Permanent Deformation in Asphalt Concrete. Proc. 3rd Int. Symp. on 3D Finite Elements for Pavement Analysis, Design and Research, Amsterdam, 2002
Google Scholar

Nagórska M., Nagórski R.: Analiza statyczna konstrukcji nawierzchni drogowej za pomocą MES i programu abaqus. Logistyka, 3, 2011, 1977-1986
Google Scholar

Nagórski R., Błażejowski K., Marczuk K.: Comparative analysis of strains and durability of asphalt pavement of perpetual and standard type. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 11, 4, 2012, 311-327
Google Scholar

Scarpas A., Al-Khoury R., Gurp C.A.P.M., Erkens S.M.J.G.: Finite Element Simulation of Damage Development in Asphalt Concrete Pavements. Proc. 8th International Conference on Asphalt Pavements, University of Washington, Washington, 1997
Google Scholar

Szydło A.: Statyczna identyfikacja parametrów modeli nawierzchni lotniskowych. Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej, 45, Seria: monografie, 17, 1995
Google Scholar

Ullidtz P.: Pavement Analysis. Developments in Civil Engineering, Elsevier, 1987
Google Scholar

Van Cauwelaert F.: Pavement Design And Evaluation The Required Mathematics And Its Applications. Federation of the Belgian Cement Industry, Brussels, 2003
Google Scholar

Wu Z., Chen X., Yang X.: Finite Element Simulation of Structural Performance on Flexible Pavements with Stabilized Base/Treated Subbase Materials under Accelerated Loading. Transportation Research Center, Louisiana, 2011
Google Scholar

Zafar R., Nassar W., Elbella A.: Interaction between pavement instrumentation and hot mix asphalt in flexible pavements. Bradley University, Bradley, 2003
Google Scholar

Zienkiewicz O.C., Taylor R.L.: The Finite Element Method. Butterworth-Heinemann, Oxford, 2000
Google Scholar

Przemysław Górnaś

przemyslaw.gornas@put.poznan.pl

Afiliacja:

Politechnika Poznańska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Andrzej Pożarycki