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基于ABAQUS沥青路面结构层厚度正交组合的车辙模拟分析基于ABAQUS沥青路面结构层厚度正交组合的车辙模拟分析

摘要：

随着交通工具的不断发展和交通流量的增加，沥青路面的道路破损问题日益突出。设计合理的道路结构以减少车辙的生成和延长路面使用寿命具有重要意义。本研究基于ABAQUS软件进行了沥青路面结构层厚度正交组合车辙模拟分析。通过建立有限元模型，并采用正交试验设计方法进行模拟的车辙试验，分析厚度参数对车辙形成的影响，从而为道路设计和维护提供科学依据。

1.引言

沥青路面在交通运输中扮演着重要的角色，但长时间使用后会出现车辙现象，给行车安全和舒适性带来不利影响。因此，研究沥青路面结构对车辙形成的影响，优化道路结构设计是提高路面使用寿命的重要手段。

2.实验设计

2.1试验目标和方案

本研究以沥青路面结构层厚度为研究对象，通过正交试验设计方法构建试验方案，包括4个因素，分别是基层厚度、面层厚度、底基层厚度和背填料厚度，每个因素水平分别取3个。

2.2试验模拟

利用ABAQUS软件建立三维有限元模型，模拟沥青路面结构，并进行正交试验设计中所有组合的车辙模拟分析。采用线弹性接触模型和沥青材料本构关系模型进行模拟。载荷采用车轮荷载模拟，车速为常速。

3.结果分析

3.1车辙形状分析

通过模拟分析得到的车辙结果，可以通过车辙深度、车辙宽度和车辙长度等参数进行评价。不同厚度组合下的车辙形状参数差异显著，说明厚度参数对车辙形成具有重要影响。

3.2预测模型建立

根据正交试验设计结果，建立车辙形成与厚度参数之间的预测模型，采用多元回归分析方法进行拟合。通过模型预测，进一步研究厚度参数对车辙形成的作用规律。

4.结论与讨论

4.1结果分析

通过模拟分析表明，厚度参数对车辙形成具有显著影响，其中基层厚度和面层厚度对车辙形状影响较大。在一定范围内，增加基层厚度和面层厚度可以减轻车辙问题。

4.2优化建议

根据模型分析结果，合理调整沥青路面结构层厚度，可以有效减少车辙的生成和延长路面使用寿命。建议在实际工程中采用较大的基层厚度和面层厚度，以提高路面的承载能力和抗车辙能力。

5.总结

本研究基于ABAQUS软件进行了沥青路面结构层厚度正交组合的车辙模拟分析。通过建立有限元模型和正交试验设计方法，分析了厚度参数对车辙形成的影响。结果表明，在一定范围内增加基层厚度和面层厚度可以减轻车辙问题。因此，在实际工程中合理调整沥青路面的厚度参数，对于提高路面使用寿命具有重要意义。

关键词：ABAQUS；沥青路面；结构层厚度；车辙模拟分析；正交试验设本研究通过模拟分析和正交试验设计方法，研究了沥青路面结构层厚度对车辙形成的影响。结果表明，在一定范围内增加基层厚度和面层厚度可以减轻车辙问题，并提高路面的承载能力和抗车辙能力。根

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