[发明专利]一种基于虚拟劈裂试验的沥青混合料均匀性评价方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟劈裂试验的沥青混合料均匀性评价方法，该方法首先获取圆柱形沥青混合料试件；然后采集多幅沥青混合料试件的二维水平截面图像，转换成灰度图像；随后利用沥青混合料试件截面灰度图像得到每个集料和空隙的边界坐标，建立沥青混合料劈裂试验三维离散元模型并进行虚拟劈裂试验，得到劈裂强度，并计算劈裂强度指标变异系数，从而评价沥青混合料均匀性。本发明基于虚拟劈裂试验，采用劈裂强度指标变异系数对沥青混合料的均匀性进行定量评价，具有很强的工业实用性和可操作性；其他方法相比，其均匀性参数选取更加科学和具有代表性，对沥青混合料均匀性的评价结果更为准确。

主权项

1.一种基于虚拟劈裂试验的沥青混合料均匀性评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)获取圆柱形沥青混合料试件。(2)通过X光CT机断层扫描步骤(1)获取的圆柱形沥青混合料试件，沿着圆柱形沥青混合料试件轴线方向，每隔1mm采集一次二维水平截面图像。(3)将步骤(2)采集的二维水平截面图像转换成二维水平截面的灰度图像。(4)利用Canny边缘检测算法分别获取步骤(3)得到的各灰度图像中每个集料和空隙的边界坐标；(5)利用步骤(4)得到的集料和空隙边界坐标，对圆柱形沥青混合料试件进行三维重构，建立沥青混合料劈裂试验三维离散元模型；(6)进行虚拟劈裂试验，包括以下子步骤：(6.1)将步骤(5)得到的沥青混合料劈裂试验三维离散元模型绕着轴线分别旋转0°、30°、60°、90°、120°、150°，每次旋转后，在沥青混合料劈裂试验三维离散元模型两侧，使用两个刚性墙体施加荷载，得到各旋转角度对应的峰值荷载P_T后，当瞬时荷载降为峰值荷载P_T的80％时终止加载，计算各旋转角度对应的劈裂强度R_T：R_T＝0.006287P_T/h式中，h为步骤(1)获取的圆柱形沥青混合料试件的高度；(6.2)计算步骤(6.1)得到的各旋转角度对应的劈裂强度R_T的平均值AV和标准差SD；(6.3)计算劈裂强度指标变异系数CV，计算公式为：其中，劈裂强度指标变异系数CV越小，对应的沥青混合料均匀性就越好；反之，则沥青混合料均匀性就越差。