橡胶颗粒沥青混合料破冰机制研究：数值模拟与实验

"橡胶颗粒沥青混合料破冰试验及其数值模拟 (2014年)" 这篇2014年的研究论文主要探讨了橡胶颗粒沥青混合料在破冰过程中的作用机制。研究人员通过建立不同冰层厚度下的离散元数值模型，来模拟橡胶颗粒沥青混合料与冰层的相互作用。离散元方法（DEM）是一种常用的模拟颗粒材料相互作用的工具，它能够细致地分析颗粒间的运动和能量传递。 研究发现，当冰层厚度增加到4毫米时，摆值平均加权回升量和摆值平均加权回升率这两个宏观指标趋于稳定，这表明在这一厚度下，橡胶颗粒沥青混合料对冰层的破碎效果达到一定水平。而当冰层厚度仅为1毫米时，模型中的颗粒位移达到最大，同时消耗的应变能也最高，这说明在这种情况下，橡胶颗粒能更有效地通过自身的位移和变形来克服冰层颗粒间的拉力，从而实现破冰。 作者从宏观和微观两个层面分析了橡胶颗粒沥青混合料的破冰机理。宏观上，摆值平均加权回升量和回升率的变化反映了混合料对冰层的整体破碎能力；微观上，颗粒的位移和应变能的变化揭示了橡胶颗粒如何在接触冰层时产生足够的力量来破坏冰的结构。这些发现对于理解和优化冬季道路除冰技术，尤其是利用橡胶颗粒沥青混合料作为环保且高效的除冰材料，具有重要的科学价值和实际应用意义。 关键词涉及到的道路工程、橡胶颗粒沥青混合料、破冰、离散元方法和PFC2D（颗粒流计算程序2D）等，都与该研究的核心内容紧密相关。这篇论文属于工程技术领域，对相关领域的科研和工程实践提供了理论支持和实验数据，有助于推动冬季道路维护技术的进步。