Pavement modelling using mechanical and thermal homogenization of layered systems

Mirosław Graczyk; Józef Rafa; Adam Zofka

doi:10.7409/rabdim.018.009

Opublikowane: 2018-06-30

Tom 17 Nr 2 (2018)

Modelowanie nawierzchni z wykorzystaniem metod homogenizacji mechanicznej i termicznej układów warstwowych

Mirosław Graczyk , Józef Rafa , Adam Zofka

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.018.009

Abstrakt

W artykule przedstawiono model homogenizacji mechanicznej i termicznej układu warstwowego nawierzchni. Rzeczywista nawierzchnia drogowo-lotniskowa, składającą się z kilku różnorodnych warstw spoczywających na podłożu, została zamodelowana warstwą o parametrach fizyko-mechanicznych równoważnych pod względem dynamicznym i termicznym. Wykorzystując kryteria masowe, falowe, energetyczne i termodynamiczne zaprezentowano autorskie modele równoważne nawierzchni w układzie homogenizowanym z układem wielowarstwowym. Modelowanie prowadzono w taki sposób, aby uzyskać równoważność dynamicznych i termicznych procesów falowych zachodzących w układzie wielowarstwowym oraz homogenizowanym. Skonstruowano rozwiązanie zagadnienia dla warstwy współpracującej z półprzestrzenią modelujące nawierzchnię uwarstwioną spoczywającą na podłożu (półprzestrzeni). Modelowanie rzeczywistej nawierzchni warstwą równoważną przeprowadzono pod względem matematycznym oraz fizycznym z uwzględnieniem występujących w niej procesów mechanicznych i termicznych. Przedstawione rozwiązanie umożliwia prowadzenie analiz uniwersalnego zagadnienia warstwy spoczywającej na podłożu gruntowym, w tym oceny złożonych problemów termo- mechaniki oraz diagnostyki drogowych i lotniskowych nawierzchni warstwowych.

Słowa kluczowe:

izolinie parametrów zastępczych, kryteria homogenizacji, nawierzchnia wielowarstwowa, nawierzchnia zastępcza, zastępcze parametry mechaniczne i termiczne.

Podobne artykuły

Mariusz Dąbrowski, Michał A. Glinicki, Charakterystyka porów powietrznych i mrozoodporność betonów napowietrzonych z popiołem lotnym wapiennym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 12 Nr 1 (2013)
Bartłomiej Krawczyk, Piotr Mackiewicz, Dariusz Dobrucki, Wybrane sposoby wykorzystania tworzyw sztucznych z recyklingu w materiałach do budowy konstrukcji nawierzchni drogowych i podłoża ulepszonego , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 3 (2022)
Czesław Machelski, Leszek Korusiewicz, Badanie nośności skrzynkowego obiektu gruntowo-powłokowego , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 3 (2018)
Ryszard Chmielewski, Mariusz Wesołowski, Damian Waliszewski, Przegląd badań nośności podłoża gruntowego pod nawierzchnie lotniskowe , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 2 (2022)
Karolina Pełczyńska, Agata Grajewska, Sebastian Kopytko, Długowieczna nawierzchnia z wykorzystaniem asfaltów modyfikowanych gumą z recyklingu na przykładzie odcinka doświadczalnego drogi ekspresowej S-19 , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Mariusz Jaczewski, Bohdan Dołżycki, Jacek Alenowicz, Piotr Jaskuła, Wpływ materiału odzyskanego z nawierzchni asfaltowej (RAP) na niskotemperaturowe właściwości betonu asfaltowego , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 4 (2019)
Mirosław Graczyk, Józef Rafa, Model konstrukcji nawierzchni, uwzględniający zjawiska falowe, w ujęciu quasidynamicznym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 1 Nr 1 (2002)
Bartłomiej Krawczyk, Piotr Mackiewicz, Wpływ rodzaju i grubości warstw wzmocnionego podłoża na wartości przemieszczeń rejestrowanych w statycznych i dynamicznych badaniach płytą , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 2 (2016)
Gajendra Kumar, Umesh C. Sahoo, K. Ramachandra Rao, Sunil Bose, Projektowanie i ocena mieszanki mastyksowo-grysowej przy zastosowaniu asfaltu modyfikowanego dodatkiem granulatu gumowego o podwyższonym module sztywności , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 2 (2019)
Marek Pszczoła, Dawid Ryś, Piotr Jaskuła, Analiza stref klimatycznych w Polsce z uwzględnieniem klasyfikacji funkcjonalnej asfaltów Performance Grade , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 4 (2017)

<< < 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Inne teksty tego samego autora

Mirosław Graczyk, Marcin Gajewski, Radosław Szczerba, Analiza statyczna dyblowanej betonowej nawierzchni lotniskowej z uwzględnieniem zjawiska curlingu płyt , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 2 (2016)
Artur Zbiciak, Mirosław Graczyk, Kazimierz Józefiak, Karol Brzeziński, Rafał Michalczyk, Ocena wpływu parametrów geometrycznych płyty betonowej na rozkład naprężeń w konstrukcji nawierzchni drogowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 3 (2019)
Adam Zofka, Dominika Maliszewska, Maciej Maliszewski, Jacek Boratyński, Zastosowanie metody FTIR ATR do badania zawartości polimeru w asfaltach modyfikowanych oraz do oceny podatności asfaltu na starzenie , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 3 (2015)
Mirosław Graczyk, Artur Zbiciak, Kazimierz Józefiak, Projektowanie konstrukcji nawierzchni lotniskowych z wykorzystaniem metod analitycznych i MES , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 2 (2015)
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)
Przemysław Ostrowski, Adam Zofka, Krzysztof Błażejowski, Metoda VECD jako narzędzie do oceny trwałości zmęczeniowej konstrukcji nawierzchni , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 20 Nr 2 (2021)
Mirosław Graczyk, Danuta Bebłacz, Beton wałowany z wykorzystaniem kruszywa z recyklingu do wykonywania nawierzchni dróg lokalnych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 22 Nr 4 (2023)
Mirosław Graczyk, Współczynniki sezonowości dla nawierzchni dróg w polskich warunkach klimatycznych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 7 Nr 1-2 (2008)
Mirosław Graczyk, Józef Rafa, Model konstrukcji nawierzchni, uwzględniający zjawiska falowe, w ujęciu quasidynamicznym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 1 Nr 1 (2002)
Mirosław Graczyk, Józef Rafa, Wybrane aspekty zachowania się nawierzchni podatnych w modelach materiałów termolepkosprężystych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 9 Nr 2 (2010)

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Graczyk, M., Rafa, J., & Zofka, A. (2018). Modelowanie nawierzchni z wykorzystaniem metod homogenizacji mechanicznej i termicznej układów warstwowych. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 17(2), 141–157. https://doi.org/10.7409/rabdim.018.009

Cited by / Share

Bibliografia

Kaliski S.: Drgania i fale. PWN, Warszawa, 1966
Google Scholar

Odemark N.: Investigation as to the Elastic Properties of Soils and the Design of Pavements According to the Theory of Elasticity. Statens Vaginstitut, Meddelande 77, 1949, 3-30
Google Scholar

Graczyk M.: Nośność konstrukcji nawierzchni wielowarstwowych w krajowych warunkach klimatycznych. IBDiM, Studia i Materiały, zeszyt 63, 2010
Google Scholar

Graczyk M., Rafa J., Zofka A.: The selected problems of multi-layer pavements – influence of composite impacts vehicles and climatic factors on the behavior of roads pavements. Transportation Research Procedia, 14, 2016, 2487-2496
Google Scholar

Nagórski R.: Mechanika nawierzchni drogowych w zarysie. PWN, Warszawa, 2014
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

Kim H., Buttlar W.G.: Multi-scale Fracture Modeling of Asphalt Composite Structures. Composites Science and Technology, 69, 15-16, 2009, 2716-2723
Google Scholar

Zofka A., Marasteanu M., Turos M., Paulino G.H., Pindera M.J., Dodds R.H., Chen L.: Investigation of Asphalt Mixture Creep Behavior Using Thin Beam Specimens. AIP Conference Proceedings, 973, 2008, 718-723
Google Scholar

Teixeira J., Kim Y.R., Souza F., Allen D., Little D.: Multiscale Model for Asphalt Mixtures Subjected to Cracking and Viscoelastic Deformation. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2447, 2014, 136-145
Google Scholar

Lutif J., Souza F., Kim Y., Soares J., Allen D.: Multiscale Modeling to Predict Mechanical Behavior of Asphalt Mixtures. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2181, 2010, 28-35
Google Scholar

Sejnoha M., Zeman J., Valenta R.: Macroscopic Constitutive Law for Mastic Asphalt Mixtures from Multiscale Modelling. International Journal for Multiscale Computational Engineering, 8, 1, 2010, 131-149
Google Scholar

Buttlar W., Bozkurt D., Al-Khateeb G., Waldhoff A.: Understanding Asphalt Mastic Behavior Through Micromechanics. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 1681, 1999, 157-169
Google Scholar

Yin H.M., Buttlar W.G., Paulino G.H., Benedetto H.Di.: Assessment of Existing Micro-mechanical Models for Asphalt Mastics Considering Viscoelastic Effects. Road Materials and Pavement Design, 9, 1, 2008, 31-57
Google Scholar

Mirosław Graczyk

mgraczyk@ibdim.edu.pl

Afiliacja:

Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa

Józef Rafa

Afiliacja:

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Cybernetyki, Instytut Matematyki i Kryptologii, ul. gen. Witolda Urbanowicza 2, 01-476 Warszawa

Adam Zofka

Afiliacja:

Instytut Badawczy Dróg i Mostów, ul. Instytutowa 1, 03-302 Warszawa

Modelowanie nawierzchni z wykorzystaniem metod homogenizacji mechanicznej i termicznej układów warstwowych

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Podobne artykuły

Inne teksty tego samego autora

Pobrania

Mirosław Graczyk

Józef Rafa

Adam Zofka