بررسی اثر ترمیم در رفتار مکانیکی بستر آسفالت هوشمند و تغییرشکل دائمی ناشی از بارگذاری حرکتی بر روی آن در قالب تحلیل اجزاء محدود

پلیمرهای خودترمیم دسته ای از مواد هوشمند می باشند که بدلیل توانایی منحصر بفرد خود مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته اند. این مواد دارای قابلیت ترمیم بخشی از آسیب وارد شده به آن ها بدون نیاز به شناسایی محل آسیب می باشند. جهت مطالعه رفتار این پلیمرها حین اعمال بارگذاری، یک مدل سازگار ترمودینامیکی برای پیش بینی پاسخ مکانیکی آن ها در نظر گرفته شده است. بدین منظور مدل ساختاری استفاده شده را به صورت ضمنی گسسته ‍سازی زمانی کرده تا در قالب زیربرنامه UMAT در نرم افزار اجزا محدود ABAQUS مورد تحلیل قرار گیرد. دراین گسسته سازی از روش نیوتون-رافسون برای بروز کردن متفیرهای داخلی مانند مولفه های کرنش ویسکوپلاستیک استفاده شده است. همچنین با توجه به واسنجی پارامترهای مادی مدل توسط نتایج آزمایشگاهی نمونه آسفالتی، به شبیه سازی حرکت وسیله نقلیه بر روی بستر مورد نظر پرداخته شده است. در این پژوهش ضمن ارائه توضیح نحوه تحلیل اجزاء محدود رفتار مکانیکی بستر آسفالت با استفاده از مدل ساختاری و گسسته سازی ضمنی آن، اعتبارسنجی آن با نتایج تجربی موجود نیز انجام گرفته است که این روش، خود راهکاری مناسب جهت اعمال بارگذاری های مختلف در قالب تحلیل اجزاء محدود و همچنین پیش بینی عمر بسترهای آسفالت خودترمیم می باشد. لذا در این پژوهش مقایسه ای میان شبیه سازی بدون اثرگذاری ترمیم و همچنین با اعمال ترمیم جهت مقایسه میزان آسیب و تغییرشکل های دائمی در بستر انجام گرفته است. از نتایج حاصل از تحلیل اجزاء محدود انجام گرفته می توان به نقش بسزای ترمیم در عمر بستر اشاره کرد که با اثرگذاری آن می توان تا 20% بازیابی آسیب را افزایش داد.