基于离散单元法的排水性沥青混合料级配优选方法研究的任务书.docx

基于离散单元法的排水性沥青混合料级配优选方法研究的任务书
一、研究背景及意义
随着城市化进程的不断推进，城市道路和高速公路的建设变得越来越密集，对于道路材料的要求也越来越高，特别是对于沥青混合料的级配和排水性能的要求。常规的沥青混合料级配设计是基于试验室试验及经验公式进行的，这种设计方式的缺点在于其对于实际情况的适应性不够强，而我们需要的是一种可以更贴近实际情况的级配设计方法。基于离散单元法的沥青混合料级配优化方法，采用数值模拟的方式计算沥青混合料内部的颗粒分布状态和含水率分布状态，从而实现对于沥青混合料的级配进行优化，能够更好地解决实际应用中的问题，具有很强的应用前景。
二、研究目标
本研究的主要目标是：基于离散单元法，探究沥青混合料排水性能和级配之间的关系，通过数值模拟实现沥青混合料内部的颗粒分布状态和含水率分布状态，并进行优化设计。具体研究任务如下：
1.调研市场上常见的沥青混合料级配优化方法及其优缺点。
2.熟悉离散单元法的理论、模型及在材料科学研究中的应用现状。
3.设计沥青混合料排水性试验，对试验结果进行分析并确定关键试验指标。
4.建立基于离散单元法的数值模拟模型，模拟沥青混合料内部颗粒分布状态和含水率分布状态。
5.以排水性表现为主要评价指标，优化设计沥青混合料级配，根据模拟结果确定优化后的沥青混合料配合比。
6.验证优化后的沥青混合料配合比的有效性，进行路面试验，并对试验结果进行分析比较。
三、研究内容和方法
本研究的主要内容包括：研究沥青混合料排水性能和级配之间的关系，开展试验和数值模拟研究，进行优化设计，最后对优化后的沥青混合料进行路面试验验证。具体方法如下：
1.市场调研法。了解目前常见的沥青混合料级配优化方法及其优缺点。
2.文献资料法。研究离散单元法的理论、模型及在材料科学研究中的应用现状，查阅国内外相关文献资料。
3.试验法。设计沥青混合料排水性试验，对试验结果进行分析并确定关键试验指标。
4.数值计算法。基于离散单元法建立沥青混合料的数值模拟模型，模拟沥青混合料内部颗粒分布状态和含水率分布状态。
5.优化设计法。以排水性表现为主要评价指标，进行沥青混合料级配的优化设计，根据模拟结果确定优化后的沥青混合料配合比。
6.路面试验法。验证优化后的沥青混合料配合比的有效性，进行路面试验，并对试验结果进行分析比较。
四、研究预期成果
通过本研究的实施，预计可以获得以下成果：
1.对于沥青混合料级配优化方法进行深入分析，总结常见优化方法的优缺点，为今后的研究提供参考。
2.探究沥青混合料排水性能和级配之间的关系，揭示沥青混合料内部颗粒分布状态和含水率分布状态的规律。
3.建立基于离散单元法的数值模拟模型，模拟沥青混合料内部颗粒分布状态和含水率分布状态，为沥青混合料级配优化提供依据。
4.以排水性表现为主要评价指标，进行沥青混合料级配的优化设计，并验证优化后的沥青混合料配合比的有效性，为沥青混合料的实际应用提供指导。
5.撰写学位论文一篇，提交发表相关学术论文至相关学术刊物，取得学术研究成果。