近日，我校汽车与交通工程学院的金灿副教授科研团队与德国亚琛工业大学的Markus Oeser教授团队合作，在沥青混合料骨架结构演化表征及稳定性预测研究上取得新进展。相关研究成果以“Stability prediction for asphalt mixture based on evolutional characterization of aggregate skeleton”为题在线发表在计算机与交通基础设施工程交叉领域著名学术期刊Computer-aided Civil and Infrastructure Engineering上。

沥青混合料中，集料骨架结构对混合料的抗变形性能有着十分重要的影响。而当前研究大多以二维集料骨架为研究对象，从统计学视角探讨骨架属性与混合料力学性能间的关联，对于外部载荷在骨架结构中的传递机理涉及较少。因而，对混合料真实骨架结构的表征及力学稳定性的预测精度尚待有效提升。

研究团队在深入分析上述问题的基础上，提出了外部载荷作用下混合料三维骨架结构的演化表征及稳定性评价方法。基于混合料三维重构结果，获得集料三维接触网络，并结合荷载传递机理识别接触网络中的力链，探索混合料三维骨架结构在荷载施加不同阶段的演化规律，进而预测混合料力学稳定性能。试验及仿真结果显示，混合料试件的应变能、接触应力分布情况、稳定性与预测一致。因此，该方法提供了一种集料骨架结构的可视化表征及评价方法，并能基于此较为准确地预测混合料的抗变形性能，可用于基于数字集料库的混合料虚拟设计领域，优化设计参数，以获得力学稳定性能优异的沥青混合料。

该项研究得到了国家自然科学基金项目的资助。我校金灿副教授为第一作者，研究生万晓东为第二作者，德国亚琛工业大学的刘鹏飞为通讯作者，合肥工业大学为论文的第一作者单位。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/mice.12742

（金灿/文 金灿/图 张金伟/审核）

责任编辑：夏瑞