Análise numérica de fluência estática de misturas asfálticas via MEF : estudo da fase agregados graúdos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira Junior, Marcone de
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/33254
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018.
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Para isso, dados de ensaios de fluência estática foram analisados a fim de obter a curva de Fluência D(t) que, mediante um método de interconversão baseado na Lei de Potência, inter-relaciona-se com a função Relaxação E(t). A obtenção dos parâmetros de entrada para a simulação em Elementos Finitos é feita aproximando-se uma curva de Prony à função. Para a fase Agregados Graúdos, o modelo é considerado elástico-linear, entretanto sua configuração geométrica torna a modelagem complexa. Um algoritmo de empacotamento de partículas do tipo frente de avanço é utilizado para gerar pacotes de partículas randômicos num domínio pré-definido, considerando características de forma e granulometria das partículas, além da fração de ocupação do volume pelos agregados. Aplicando o Método dos Elementos Finitos (MEF), foram realizados ensaios de fluência estática e recuperação no modelo numérico utilizando o programa ABAQUS que, após calibrados, apresentaram erros relativos muito baixos, validando o modelo desenvolvido. De posse do modelo validado, este foi utilizado para estudar características geométricas da fase Agregado Graúdo no comportamento da mistura asfáltica como um todo. Para isso, foram feitos dois estudos: o primeiro para avaliar a influência da forma das partículas e o segundo para avaliar a influência da granulometria das mesmas na evolução das deformações durante o ensaio de fluência estática. Observou-se, finalmente, que partículas menos cúbicas, mais alongadas e/ou lamelares resistem mais às deformações, visto que apresentam maior intertravamento entre elas no interior da mistura, e que partículas maiores, e com curvas de graduação mais densas, têm melhor desempenho quanto às deformações.The research aims to develop a numerical model that simulates the behavior of asphalt mixtures in terms of static creep. The composite material is divided into two phases: asphalt mastic and coarse aggregates. Each of them was characterized experimentally, in order to provide the necessary data for the characterization of its constitutive models and geometric characteristics. The Asphaltic Mastic is characterized as a viscoelastic material from data of the Relaxation curve E(t). For this, data of static creep tests were analyzed in order to obtain the D(t) flow curve, which, through an interconversion method based on the Power Law, interrelates with the Relaxation function E(t). Obtaining the input parameters for the Finite Element simulation is done by approaching a Prony curve to the function. For the Coarse Aggregates phase, the model is considered to be linear-elastic, however its geometric configuration makes modeling complex. A forward particle packing algorithm is used to generate random particle packets in a predefined domain, considering particle shape and particle size characteristics, as well as volume fraction occupied by aggregates. Applying the Finite Element Method (FEM), static creep and recovery tests were performed in the numerical model using the ABAQUS program, which, after calibration, showed very low relative errors, validating the developed model. With the validated model, this one was used to study the geometric characteristics of the Coarse Aggregates phase in the behavior of the asphalt mixture as a whole. For this, two studies were carried out: the first to evaluate the influence of the shape of the particles and the second to evaluate the influence of their granulometry on the evolution of the deformations during static creep test. Less cubic, elongated and/or lamellar particles were more resistant to deformations because they exhibit greater interlocking in the interior of the mixture, and larger particles with denser graduation curves have a better performance on the strength of the test piece to the deformations.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaFarias, Márcio Muniz deOliveira Junior, Marcone de2018-12-20T19:45:55Z2018-12-20T19:45:55Z2018-12-202018-07-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOLIVEIRA JUNIOR, Marcone de. Análise numérica de fluência estática de misturas asfálticas via MEF: estudo da fase agregados graúdos. 2018. xv, 81 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.http://repositorio.unb.br/handle/10482/33254A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:53:30Zoai:repositorio.unb.br:10482/33254Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:53:30Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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