集料混合物的生成

顆粒是否重疊和是否投放于給定空間內(nèi)兩個判斷十分重要，它們不
但影響PFC內(nèi)集料顆粒質(zhì)量的計(jì)算，還會引起集料在接下來的模擬過程
中由于重疊導(dǎo)致“逃逸”出試件的問題。投放完成

某一檔集料是否投放完畢是以已投放的該檔集料質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)定
的質(zhì)量為判據(jù)的，因此涉及集料顆粒質(zhì)量的計(jì)算

重構(gòu)與瀝青混合料離散元試件的生成問題，但是若要建立瀝青混合
料的離散元模型，還需要考慮瀝青砂漿的作用。如果要在上述集料混合
物的間隙內(nèi)填充粒徑很小的離散單元作為砂漿，形成瀝青混合料離散元
模型，則以下幾個問題需要解決。

①由于集料顆粒是由大小各異的離散單元組成，若在周圍填充以更
小的單元，相鄰單元的尺寸差異過大，必然導(dǎo)致離散元分析時的計(jì)算時
步很小，計(jì)算效率低下。

②集料形狀的構(gòu)成特性，還會導(dǎo)致瀝青砂漿單元規(guī)則填入后，或者
與集料單元之間存在間隙，或者與集料單元重疊。前者會使得建立的混
合料離散元模型與實(shí)際情況不符，后者會在模型內(nèi)引起較大的不均勻內(nèi)
力。此外，集料由大小各異單元所構(gòu)成，還會給集料單元微觀力學(xué)參數(shù)
的確定帶來困難。

為了解決上述問題，考慮規(guī)則排列的單元力學(xué)參數(shù)計(jì)算較為方便，
本文設(shè)計(jì)了一種瀝青混合料離散元模型的建立方法，其主要步驟是：

①在混合料試件尺寸內(nèi)隨機(jī)投放具有
級配特征的集料，此時的集料形狀仍然采用大小各異的球形單元構(gòu)成；

②在試件尺寸內(nèi)生成規(guī)則排列的、直徑較小的球單元，并使球單元
布滿整個試件尺寸空間；

③逐一判斷新生成的單元與原有集料單元的位置，若新單元與原有
集料單元重疊，則該新單元看作新的集料單元，否則視為瀝青砂漿單元
；

④刪除在步驟(1)中生成的原有集料單元。

在上述混合料離散元模型建立過程中，沒有考慮空隙的存在。根據(jù)
離散元建模的特點(diǎn)，目前有兩種方法可以對空隙加以考慮

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