基于EDEM的螺旋布料摊铺沥青混合料均匀性研究

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2023.07.07

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (7): 45-51.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.07.07

• 交通+大数据人工智能 • 上一篇

基于EDEM的螺旋布料摊铺沥青混合料均匀性研究

曹源文1，梅宇航1，周世华1，谢利丹2，陈作3

(1. 重庆交通大学机电与车辆工程学院，重庆 400074； 2. 浙江美通筑路机械股份有限公司，浙江海宁 314400； 3. 四川中烟工业有限责任公司成都卷烟厂，四川成都 610066)

收稿日期:2021-03-02 修回日期:2021-08-19 发布日期:2023-09-08
作者简介:曹源文(1963—)，女，河北唐山人，教授，硕士，主要从事工程机械方面的研究。E-mail：37532992@qq.com 通信作者：梅宇航(1999—)，男，四川广安人，硕士，主要从事工程机械方面的研究。E-mail：2291866794@qq.com
基金资助:
浙江美通筑路机械股份有限公司合作项目（MT2020-01）

Uniformity of Asphalt Mixture Paved with Spiral Distribution Based on EDEM

CAO Yuanwen1, MEI Yuhang1, ZHOU Shihua1, XIE Lidan2, CHEN Zuo3

(1. School of Mechatronics and Vehicle Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 2. Zhejiang Meitong Machinery Manufacture Co., Ltd., Haining 314400, Zhejiang, China; 3. Chengdu Cigarette Factory, China Tobacco Sichuan Industrial Co., Ltd., Chengdu 610066, Sichuan, China)

Received:2021-03-02 Revised:2021-08-19 Published:2023-09-08

摘要/Abstract

摘要： 为了探究摊铺机螺旋布料系统的结构参数和工作参数对沥青混合料摊铺均匀性的影响，分析了沥青混合料颗粒之间的接触关系，进行了螺旋布料器三维实体建模，提出了以质量占比离异系数Sc作为均匀性评价指标。针对不同螺径、螺距和料位系数各相关参数进行仿真，得到Sc的关系变化曲线，最后利用数字图像技术开展了摊铺均匀性工程实测结果分析。结果表明：仿真分析的摊铺均匀性规律与工程实测的均匀性规律具有较好的一致性。

关键词: 道路工程；螺旋布料器；沥青混合料；均匀性；工程实测

Abstract: In order to explore the influence of the structural parameters and working parameters of the spiral distribution system of the paver on the uniformity of asphalt mixture paving, the contact relationship among the asphalt mixture particles was analyzed, and the three-dimensional solid modeling of the spiral distributor was carried out. The mass ratio deviation coefficient Sc was proposed to use as a uniformity evaluation index. According to the simulation of various related parameters such as different screw diameters, pitches and material level coefficients, the relationship variation curve of Sc was obtained. Finally, the actual measurement results of paving uniformity engineering were analyzed by digital image technology. The results show that the paving uniformity law of the simulation analysis and the measured uniformity law of the project have good consistency.

Key words: highway engineering; spiral distributor; asphalt mixture; uniformity; engineering measurements

中图分类号:

U415.52

曹源文1，梅宇航1，周世华1，谢利丹2，陈作3. 基于EDEM的螺旋布料摊铺沥青混合料均匀性研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2023, 42(7): 45-51.

CAO Yuanwen1, MEI Yuhang1, ZHOU Shihua1, XIE Lidan2, CHEN Zuo3. Uniformity of Asphalt Mixture Paved with Spiral Distribution Based on EDEM[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2023, 42(7): 45-51.

参考文献

［1］马建，孙守增，芮海田，等.中国筑路机械学术研究综述·2018［J］.中国公路学报，2018，31(6)：1-164.
MA Jian, SUN Shouzeng. RUI Haitian, et al. Review on Chinas road construction machinery research progress:2018［J］. China Journal of Highway and Transport, 2018, 31(6):1-164.
［2］解睿.沥青混合料摊铺机螺旋布料器对混合料均匀性的影响［J］.筑路机械与施工机械化，2007,24(12)：20-23，29.
XIE Rui. Influence of screw distributor of asphalt paver upon mixture uniformity［J］. Road Machinery & Construction Mechanization, 2007，24(12):20-23，29.
［3］马登成，杨士敏，刘洪海，等.摊铺机变径变螺距螺旋分料器抗离析研究［J］.中国工程机械学报，2010，8(4)：390-394.
MA Dengcheng, YANG Shimin, LIU Honghai, et al. Anti-segregation study on variable-diameter and pitch screw conveyor for paving machines［J］. Chinese Journal of Construction Machinery, 2010, 8(4):390-394.
［4］ DAI Qingli, YOU Zhanping. Prediction of creep stiffness of asphalt mixture with micromechanical finite-element and discrete-element models［J］. Journal of Engineering Mechanics, 2007,133(2):163-173.
［5］郑健龙，陈骁，李庆瑞，等.热态沥青混合料路面振动压实过程ANSYS模拟研究［J］.工程力学，2008,25(10)：200-206.
ZHENG Jianlong, CHEN Xiao, LI Qingrui, et al. Ansys research on vibratory compacting process of hot asphalt mixture pavement［J］. Engineering Mechanics, 2008,25(10):200-206.
［6］石琪慧. 基于EDEM的沥青混合料搅拌仿真研究［D］.西安：长安大学，2017.
SHI Qihui. Simulation of Mixing Asphalt Mixture Based on EDEM［D］. Xian:Changan University, 2017.
［7］ KIM H, BUTTLAR W G. Micromechanical fracture modeling of asphalt mixture using the discrete element method［C］//Geo-Frontiers Congress 2005. Austin, Texas, 2005.
［8］任飞.基于离散元方法的热沥青混合料螺旋输送级配离析研究［D］.湘潭：湘潭大学，2013.
REN Fei. Study on Gradation Segregation of Hot Mixture Asphalt Caused by Screw Conveyor Based on Discrete Element Method［D］. Xiangtan： Xiangtan University, 2013.
［9］曾晟.基于数字图像技术的沥青混合料摊铺均匀性检测与评价研究［D］.重庆：重庆交通大学，2020.
ZENG Sheng. Study on Asphalt Mixture Uniformity Evaluation Tech-nology Based on Digital Image Processing Technology［D］. Chongqing： Chongqing Jiaotong University, 2020.
［10］王刚，唐飞婷，孙磊.摊铺机螺旋布料器结构分析与改进［J］.科技创新与应用，2018(6)：48-50.
WANG Gang, TANG Feiting, SUN Lei. Analysis and improvement of the structure of spiral distributing device of the paver ［J］. Technology Innovation and Application, 2018(6):48-50.
［11］ BHARGAVA N, ZAMAN S, SIDDAGANGAIAH A K, et al. Assess-ment of asphalt mixture performance subjected to production and paving segregation［J］. Journal of Materials in Civil Engineering, 2021, 33(2): 04020467.
［12］徐中新，李昌亭，胡永彪.宽幅摊铺机螺旋布料器的设计与抗离析研究［J］.铁道科学与工程学报，2017，14(10)：2222-2230.
XU Zhongxin, LI Changting, HU Yongbiao. Design and research on anti-segregation of wider paver screw distributor［J］. Journal of Railway Science and Engineering, 2017, 14(10):2222-2230.

[1]	曹源文，王冬，王建文，周华. 水泥混凝土凹坑路面破损对重载车辆动荷载影响分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(08): 95-100.
[2]	曹源文，王冬，王建文，杨雪. 水泥混凝土路面破损状况对重载车辆动荷载的影响分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(07): 86-91.
[3]	曹源文1，刘春生1，李升连2，杨清华2，白丽萍3. 振动压实动态实时传输及监控技术研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(06): 136-142.
[4]	曹源文1，贠青青1，李亚南2，林艳文1，杨国林1. 基于四边静矩理论的水泥稳定碎石拌合均匀性评价方法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(05): 91-96.
[5]	曹源文1，周博1，李升连2，杨清华2，白丽萍3. 压实度实时检测技术的研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(04): 80-85.
[6]	曹源文，乔峰. 基于LabVIEW的压路机压实度管理系统开发[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2018, 37(03): 40-43.
[7]	李朋伟，魏亚，钟黎. 超薄层沥青路面摊铺工艺中的抗离析研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2013, 32(3): 407-409.
[8]	邱声，曹源文. 非线性有限元在振动压实中的应用[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2011, 30(2): 270-272.
[9]	刘唐志. 施工机群配置对温度离析的潜在影响[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2007, 26(2): 104-109.
[10]	曹源文，梁乃兴，冯立群. 天然砂砾基层机械化施工技术[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2006, 25(2): 58-60.
[11]	陈立辉, 郭小宏. 间歇强制式沥青砼搅拌设备高原生产率及燃油消耗率的修正[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2005, 24(6): 88-90.
[12]	李志勇，梁乃兴，梅迎军。. 风积沙路基压实度检测方法研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2005, 24(1): 73-76.
[13]	曹源文,李志勇,梁乃兴. 风积砂砂基压实工艺和方法分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2004, 23(4): 64-67.
[14]	刘涛，陈冰. 从机会成本的角度谈稳定层摊铺机械的选型[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2002, 21(1): 105-107.
[15]	杨士敏,孙祖望. 摊铺机工作装置与碾压砼相互作用动态特性研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2001, 20(3): 45-48.

基于EDEM的螺旋布料摊铺沥青混合料均匀性研究

Uniformity of Asphalt Mixture Paved with Spiral Distribution Based on EDEM

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics