[发明专利]基于数字散斑方法的离散元图像建模方法

权利要求书

1.基于数字散斑方法的离散元图像建模方法，其特征在于该建模方法按下列步骤实现：

一、通过工业相机采集间接拉伸试验过程中沥青混合料断面图像，得到沥青混合料的断面图像；

二、将步骤一得到的沥青混合料的断面图像导入数字散斑软件中，处理得到水平方向应变场分布信息；

三、通过数字图像处理技术提取步骤一沥青混合料的断面图像的砂浆位置矩阵，根据砂浆位置矩阵，从步骤二的沥青混合料应变场中提取砂浆位置应变场，得到数字散斑实测砂浆位置应变场分布；

四、根据沥青混合料的断面图像中集料位置矩阵和砂浆位置矩阵，在砂浆像素点位置构建砂浆颗粒，在集料像素点位置构建集料颗粒，设置离散元模型参数，从而建立沥青混合料间接拉伸试验离散元模型；

五、在离散元模拟过程中，施加与步骤一中间接拉伸试验过程相同的荷载参数，并获得砂浆颗粒位置变化，进而得出基于离散元计算的砂浆应变场分布；

六、通过比较基于离散元计算的砂浆应变场均值与数字散斑实测砂浆位置应变场均值，进而量化两者应变场均值的差异，通过公式(1)计算应变场计算误差；

式中：P—应变场计算误差百分率；

ε_DEM——某一加载时刻离散元计算应变场均值；

ε_DIC——某一加载时刻数字散斑实测应变场均值；

七、将应变场计算误差百分率P作为评价离散元建模精确性的细观评价指标，若P值超过建模误差要求，则对步骤四中离散元模型参数进行调整，直至误差百分率P小于误差要求，从而完成基于数字散斑方法的离散元图像建模。

2.根据权利要求1所述的基于数字散斑方法的离散元图像建模方法，其特征在于步骤一中工业相机的采样频率为10张/秒。

3.根据权利要求1所述的基于数字散斑方法的离散元图像建模方法，其特征在于步骤一中所述的间接拉伸试验按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》实施。

4.根据权利要求1所述的基于数字散斑方法的离散元图像建模方法，其特征在于步骤二中所述的数字散斑软件为VIC-2D。

5.根据权利要求1所述的基于数字散斑方法的离散元图像建模方法，其特征在于步骤四中离散元模型参数为 沥青砂浆颗粒接触刚度和粘度参数。

6.根据权利要求1所述的基于数字散斑方法的离散元图像建模方法，其特征在于步骤五中离散元模拟过程采用PFC-2D软件模拟。

7.根据权利要求1所述的基于数字散斑方法的离散元图像建模方法，其特征在于步骤七中建模误差要求低于5％，则离散元图像建模成功。