ارزيابي روش هاي مدلسازي مبتني بر مكانيك شكست جهت تحليل رفتار ترك خوردگي مخلوط هاي آسفالتي

Evaluation of Modeling Techniques Based on Fracture Mechanics for Analysis of Cracking Behavior of Asphalt Mixtures

با توجه به اهميت خرابي‌هاي ناشي از ترك‌خوردگي روسازي‌هاي آسفالتي و ارتباط مستقيم آن با ويژگي‌هاي شكست مصالح آسفالتي، در اين مقاله به بررسي و ارزيابي روش‌هاي مدلسازي سازوكار شكست مخلوط­ هاي آسفالتي پرداخته شده است. روش‌هاي مدلسازي شامل مدل‌هاي ناحيه چسبنده، روش ناپيوستگي تعبيه شده (EDM)، روش المان مرزي ناپيوستگي تغييرمكان (DDM)، روش المان گسسته (DEM)، روش المان محدود توسعه يافته (XFEM) و تكنيك تطابق تصاوير ديجيتال جهت بررسي رفتار شكست و ترك‌خوردگي مخلوط‌ هاي آسفالتي ارزيابي شدند. در نهايت، روش مدلسازي دوگانه (شامل المان محدود و المان مرزي) همراه با كاربرد پردازش تصاوير جهت تعيين ريزساختارها، براي بررسي خواص شكست مخلوط‌ هاي رايج در كشور توصيه شدند.

Given the importance of asphalt pavement failures caused by cracking and its relation with the fracture properties of asphalt materials, this paper is dealt with evaluation of asphalt concrete fracture mechanism modeling methods. Modeling methods including cohesive zone models, embedded discontinuity method (EDM), displacement discontinuity boundary element method (DDM), the discrete element method (DEM), the extended finite element method (XFEM) and digital image correlation technique to evaluate fracture and cracking behavior of asphalt mixtures, were considered. Finally, hybrid modeling method (including both finite element method and boundary element method) associated with the use of image processing to determine the microstructures were recommended to investigate the fracture properties of commonly-used asphalt mixtures.