(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210609208.8 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 中国矿业大 学 地址 221000 江苏省徐州市铜山区大 学路1 号 (72)发明人 刘国强　刘焕娇　韩东东　朱存贞　 周天澍　马占国　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 徐尔东 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G01N 33/42(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载 行为评价方法 (57)摘要 本发明公开了基于力链特性量化的沥青混 合料传递荷载行为评价方法， 包括： (1)根据沥青 混合料的组成， 建立沥青混合料二维离散元模 型； (2)对沥青混合料离散元模型进行虚拟承载 试验， 得到集料间接触信息和集料信息； (3)根据 集料间接触信息， 设置力链成链标准； (4)基于设 置的力链成链标准， 逐条识别沥青混合料力链； (5)定义力链特性量化指标； (6)计算力链特性量 化指标； (7)根据力链特性量化指标计算结果， 评 价沥青混合料传递外部荷载行为； 本发明实现了 从力链特性量化角度对沥青混合料传递荷载行 为进行精确评价。 权利要求书4页 说明书8页 附图4页 CN 115081192 A 2022.09.20 CN 115081192 A 1.基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： (1)根据沥青混合料的组成， 建立沥青混合料二维离 散元模型； (2)将虚拟承载板设置在步骤(1)建立的沥青混合料二维离散元模型上， 对沥青混合料 二维离散元模型进行虚拟承载实验， 得到满足大于等于法向接触力阈值要求的集料间接触 信息和集料信息； 所述集料间接触信息包括集料之间的法向接触力值、 接触编号以及相互 接触的集料坐标； 所述集料信息包括集料坐标、 集料编号以及集料的粒径信息； 基于集料信 息建立集料集合MAM和MA AM； (3)根据步骤(2)得到的集料间接触信息， 设置力链成链标准； (4)根据步骤(3)设置的力链成链标准进行力链搜索， 得到若干条力链； (5)对步骤(4)得到的若干条力链进行重复力链定义， 进行重复力链搜索， 删除力链结 构中的重复力链； (6)对步骤(5)删除重复力链后的力链进行力链特性 量化指标定义； (7)根据步骤(6)的定义对步骤(6)中的力链进行 特性量化指标值计算； (8)根据步骤(7)得到的力链特性量化指标的计算结果， 评价沥青混合料传递外部荷载 行为。 2.根据权利要求1所述的基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法， 其 特征在于， 所述步骤(1)在进行沥青混合料二维离散元模型建立时假设沥青混合料的集料 颗粒为圆形。 3.根据权利要求1所述的基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法， 其 特征在于， 所述步骤(2)中的法向接触力阈值为沥青混合料二维离散元模型中集料间法向 接触力平均值。 4.根据权利要求1所述的基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法， 其 特征在于， 所述 步骤(3)中的力链成链标准包括： (31)一次搜索一条力链， 且根据集料y坐标从大到小的顺序确定力链的起始集料； (32)下一级集料为与本条力链中当前集料相互接触， 且高度小于等于当前集料高度的 集料； (33)形成力链的两相邻法向接触间的夹角小于等于θ， θ 为角度值； (34)力链中集料颗粒的数量大于等于N， N 为正整数。 5.根据权利要求1所述基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法， 其特 征在于， 所述 步骤(4)中， 根据力链成链标准展开力链搜索的搜索流 程包括： (41)遍历集合MAM， 选择y轴坐标值最大的集料作为起始集料， 集料颗粒数量加1， 并将 起始集料从集 合MAM删除； (42)判定集合MAAM中， 是否存在与 起始集料相互接触的集料， 若存在， 则将所有与 起始 集料相互接触的集料建立 集料集合MBM； 若不存在， 则转 步骤(41)； (43)遍历集 合MBM， 确定 本级集料， 集料颗粒 数量加1； (44)若集合MAAM中， 除起始集料外， 未发现与本级集料相接触的其他集料， 则转步骤 (45)； 若本级集料存在相接触的其他集料， 则计算起始 集料、 本级集料以及对应每个相接触 的下一级集料的两相邻法向接触间夹角， 并转 步骤(46)；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115081192 A 2(45)判断该条力链上的集料颗粒数量是否大于等于N， 若满足要求， 则保存该条力链信 息至力链数 组FCMA； 若不满足， 则无需保存， 并进一步判断集合MBM是否遍历 完毕， 若遍历 完 毕， 则转步骤(48)； 若未遍历完毕则转 步骤(43)； (46)若计算出的所有法向接触间夹角大于θ， 则转步骤(47)； 若存在小于等于θ 的法向 接触间夹角， 则由其中角度最小值对应的集料作为下一级集料， 集料颗粒数量加1。 并将本 级集料定义 为新的起始集料， 下一级集料定义 为新的本级集料， 进入步骤(4 4)； (47)判断该条力链上的集料颗粒数量是否大于等于N， 若满足要求， 则保存该条力链信 息至力链数 组FCMA； 若不满足， 则无需保存。 并进一步判断集合MBM是否遍历 完毕， 则转步骤 (48)， 否则转 步骤(43)； (48)判定集合MAM中的集料是否遍历完毕， 若未遍历完毕， 则转步骤(41)； 若遍历完毕， 则结束全部力链搜索。 6.根据权利要求1所述基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法， 其特 征在于， 所述步骤(5)中， 重复力链结构被定义为存在两条力链结构， 若较短长度的力链与 另外一条力链的某连续部分完全一致， 则认为该两条力链为重复力链， 且较短长度的力链 应被删除。 7.根据权利要求1所述基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法， 其特 征在于， 所述 步骤(5)中， 重复力链搜索的具体流 程包括： (A)将步骤(4)搜索 得到的全部力链， 记为力链数组FCMA， 同时， 将力链数组FCMA复制给 力链数组FC MB； 同时， 将需要被删除的重复力链存 入力链数组YSC； (B)遍历力链数组FC MA， 确定分析对象， 记为本条力链； (C)判断本条力链是否属于力链数组YSC， 若属于， 则转 步骤(B)； 否则转 步骤(D)； (D)遍历力链数组FC MB， 确定比较对象， 记为比较力链； (E)判断本条力链在 数组FCMA中的位置编号与比较力链在数组FCMB中的位置编号是否 相同， 若相同， 则进入步骤(J)； 若不相同， 则进入步骤(F)； (F)判断比较力链是否属于力链数组YSC， 若不属于， 则转步骤(G)； 若属于， 则比较本条 力链与比较力链的长度关系， 若比较力链的长度比本条力链要长， 则转步骤(G)； 否则转步 骤(J)； (G)判断比较力链与本条力链， 若较短长度的力链与另外一条力链 的某连续部分完全 一致， 则进入步骤(H)； 否则进入步骤(J)； (H)若本条力链被标记为重复力链， 则将本条力链信息保存入力链数组YSC， 并转步骤 (I)； 若比较力链被标记为重复力链， 则将比较力链信息保存 入力链数组YSC， 并转 步骤(J)； (I)判断力链数组FCMA是否遍历完毕， 若未遍历完毕， 则转步骤(B)； 若遍历完毕， 则结 束搜索； (J)判断力链数组FCMB是否遍历完毕， 若力链数组FCMB遍历完毕， 则判断力链数组FCMA 是否遍历完毕， 若力链数 组FCMA未遍历完 毕， 则转步骤(B)； 若力链数 组FCMA遍历完毕， 则结 束搜索； 若力链数组FC MB未遍历完毕， 则转 步骤(D)。 8.根据权利要求1所述基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法， 其特 征在于， 所述步骤(6)中， 定义的力链特性量化指标包括力链长度和力链方向角度； 单条力 链长度定义为单条力链上所有集料粒径之和； 力链方向角度被定义为以单条力链上的起始权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115081192 A 3