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Prediction of Damage Behaviors in Asphalt Materials Using a Micromechanical Finite-Element Model and Image Analysis / Qingli Dai in Journal of engineering mechanics, vol.131, N° 7 (juillet 2005)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 7 (juillet 2005) . - 668-677 p. Titre : Prediction of Damage Behaviors in Asphalt Materials Using a Micromechanical Finite-Element Model and Image Analysis Titre original : Prévision des Comportements de Dommages en Matériaux d'Asphalte en Utilisant une Analyse de Modèle et d'Image d'Element Fini de Micromechanical Type de document : texte imprimé Auteurs : Qingli Dai, Auteur ; Shukla, Arun ; Parameswaran, Venkit ; Sadd, Martin H., Auteur Article en page(s) : 668-677 p. Note générale : Génie Mécanique, Génie civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damage  Aspahalt  concrete  Finit  element  method  Image  analysis  Comportement  de  dommages  Béton  d'asphalte  Méthode  d'élément  fini  Analyse  d'image Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Study of the micromechanical damage behavior of asphalt concrete is presented.Asphalt concrete is composed d'aggregates mastic cement, and air voids, and its load carrying behavior is strongly related to the local microstructural load transfer between aggregate particles.Numerical simulation of this micromechanical behavior was accomplished by using a finite-element model that incoperated the mechanical load-carrying response between aggregates. The Finite-element sheme used a network of special frame elements each with stiffness matrix delopped from an approximate elasticity solution of the stress and displacement field in a cementationl ayer between particle pairs.Continuum damage mechanics was then incoporated within this solution, leading to the construction of a microdamage model capable of predicting typical global inelastic behavior found in asphalt materials. Using image processing and aggregate fitting techniques, simulation models of indirect tension, and compression samples were generated from surface photographic data of actual laboratory specimens. Model simulation results of the overall sample behavior and evolving microfailured fracture patterns compared favorably with experimental data collected on these samples. Une étude du comportement micromechanical de dommages du béton d'asphalte est béton de presented.Asphalt est ciment composé de mastic de d'aggregates, et vides d'air, et son comportement portant de charge est fortement lié au transfert microstructural local de charge entre la simulation globale de particles.Numerical de ce comportement micromechanical a été accompli en employant un modèle d'fini-élément qui incoperated la réponse supportant la charge mécanique entre les agrégats. Le sheme d'Fini-élément a employé un réseau des éléments spéciaux d'armature que chacun avec la matrice de rigidité delopped d'une solution approximative d'élasticité de l'effort et le champ de déplacement dans un ayer de cementationl entre la mécanique de dommages des particules pairs.Continuum était incoporated alors dans cette solution, menant à la construction d'un modèle de microdamage capable de prévoir le comportement non élastique global typique trouvé en matériaux d'asphalte. En utilisant le traitement d'image et les techniques convenables globales, des modèles de simulation de la tension indirecte, et les échantillons de compression ont été produits des données photographiques extérieures des spécimens réels de laboratoire. Les résultats modèles de simulation du comportement global et de l'évolution d'échantillon microfailured des modèles de rupture comparés favorablement aux données expérimentales rassemblées sur ces échantillons. [article] Prediction of Damage Behaviors in Asphalt Materials Using a Micromechanical Finite-Element Model and Image Analysis = Prévision des Comportements de Dommages en Matériaux d'Asphalte en Utilisant une Analyse de Modèle et d'Image d'Element Fini de Micromechanical [texte imprimé] / Qingli Dai, Auteur ; Shukla, Arun ; Parameswaran, Venkit ; Sadd, Martin H., Auteur . - 668-677 p. Génie Mécanique, Génie civil Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 7 (juillet 2005) . - 668-677 p. Mots-clés : Damage  Aspahalt  concrete  Finit  element  method  Image  analysis  Comportement  de  dommages  Béton  d'asphalte  Méthode  d'élément  fini  Analyse  d'image Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A Study of the micromechanical damage behavior of asphalt concrete is presented.Asphalt concrete is composed d'aggregates mastic cement, and air voids, and its load carrying behavior is strongly related to the local microstructural load transfer between aggregate particles.Numerical simulation of this micromechanical behavior was accomplished by using a finite-element model that incoperated the mechanical load-carrying response between aggregates. The Finite-element sheme used a network of special frame elements each with stiffness matrix delopped from an approximate elasticity solution of the stress and displacement field in a cementationl ayer between particle pairs.Continuum damage mechanics was then incoporated within this solution, leading to the construction of a microdamage model capable of predicting typical global inelastic behavior found in asphalt materials. Using image processing and aggregate fitting techniques, simulation models of indirect tension, and compression samples were generated from surface photographic data of actual laboratory specimens. Model simulation results of the overall sample behavior and evolving microfailured fracture patterns compared favorably with experimental data collected on these samples. Une étude du comportement micromechanical de dommages du béton d'asphalte est béton de presented.Asphalt est ciment composé de mastic de d'aggregates, et vides d'air, et son comportement portant de charge est fortement lié au transfert microstructural local de charge entre la simulation globale de particles.Numerical de ce comportement micromechanical a été accompli en employant un modèle d'fini-élément qui incoperated la réponse supportant la charge mécanique entre les agrégats. Le sheme d'Fini-élément a employé un réseau des éléments spéciaux d'armature que chacun avec la matrice de rigidité delopped d'une solution approximative d'élasticité de l'effort et le champ de déplacement dans un ayer de cementationl entre la mécanique de dommages des particules pairs.Continuum était incoporated alors dans cette solution, menant à la construction d'un modèle de microdamage capable de prévoir le comportement non élastique global typique trouvé en matériaux d'asphalte. En utilisant le traitement d'image et les techniques convenables globales, des modèles de simulation de la tension indirecte, et les échantillons de compression ont été produits des données photographiques extérieures des spécimens réels de laboratoire. Les résultats modèles de simulation du comportement global et de l'évolution d'échantillon microfailured des modèles de rupture comparés favorablement aux données expérimentales rassemblées sur ces échantillons.