用于二维含裂纹路面分析的半解析弹性解
材料科学
2017-08-18 v1
摘要
本文提出了一种便于二维含裂纹路面参数研究的半解析弹性解。路面结构被简化为置于土壤上的三个弹性均匀等效层。类似于混凝土路面的 Pasternak 建模方法，土壤由一层（称为剪切层）建模，并与 Winkler 弹簧连接，以确保路面结构与弹簧之间的剪应力传递。整个四层系统使用为分析复合材料分层而开发的特定模型进行建模。该模型将问题降维一维，并能够获取垂直裂纹边缘处层间规则界面应力，从而允许进行初始脱粘分析。在二维平面应变条件下，解析地写出了一个十二阶二阶微分方程组。该系统通过在免费 Scilab 软件中计算的有限差分法进行数值求解。该计算工具允许分析材料特性变化、荷载以及路面中裂纹位置对力学场分布的影响。结合断裂力学概念的该方法非常适合实际应用以及后续的三维数值开发。
引用
@article{arxiv.1708.05270,
title = {A Half-analytical Elastic Solution for 2D Analysis of Cracked Pavements},
author = {Hanan Nasser and Armelle Chabot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.05270},
year = {2017}
}