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用系统识别法反演正交各向异性和分层路面的弹性模量 Yingchun Cai, Ernian Pan and Ali Sangghaleh 交叉各向异性（或横向各向同性）的弹性和层状系统，包括路面结构的材料特性的力学响应分析是必不可少的。除了实验室的这些材料属性的确定，直接反演使用原位输入数据是根本和更有用的。在本文中，系统识别（SID）方法限制在了一般的各向异性层状半空间中，特别是在分层路面中反演弹性模量。由于是逆计算，提出计算是必需的，我们有还简要介绍了计算方法，基于矢量的功能柱系统和传播矩阵方法。我们的SID算法应用到三层与不同数量的横向各向异性层段层路面，将沥青路面表面的变形作为输入。我们的数值结果表明所提出的ED SID模型的反求方法是准确和有效的范围广泛的种子模量。关键词：反问题；沥青路面；横观各向同性（横向各向同性）；系统辨识1。介绍 各向异性和层状材料的结构在不同的工程领域非常普遍。例如，有人认为，包括沥青混凝土的路面材料，结合粒料基层和路基土是由于聚集体的广泛存在于路面材料的各向异性择优取向。采用细观力学分析的实验技术，Masad和他的同事证明了沥青混合料表现为各向异性的材料。安德伍德等人，试验研究了沥青混凝土的各向异性在垂直和水平方向上的旋转压实标本。Wagoner和布拉汉姆研究各向异性效应在样品和压实温度。张某等人。分析了结构沥青混合料固有的各向异性，实验表明，垂直方向的抗压刚度的大小在1.2至2倍，在水平方向上。游离颗粒的各向异性采用多种实验技术包括三轴加载试验研究。对非线性和粒状基础的各向异性行为进行了研究。因此，在沥青路面结构的力学分析多层交叉各向异性行为的考虑是必要的。 对于最好的性能结构，它是至关重要的。材料特性和其他特性是很好理解的。虽然可以通过试验确定材料性能理论测试，目前实际得到原位材料性能的结果可能是不准确的。因此，逆问题是在结构和材料工程的重要课题。例如，广义极值算法应用于以一个反问题估计材料性质。所得到的结果表明，该算法的解决方案与其他随机方法如遗传算法具有相似性。使用一个反向解析技术，对梁的结构特点是由Moaveni和Chou和COM模型直接的解决方案，其结果有比较验证反演方法的能力。最近，Messineo等人。开发了一个逆问题的超声波传输通过的系统。此外，对建模技术如有限元法和边界元法与逆问题和最小化的技术一直是在不断的研究应用课题。 在路面工程中，材料的性质或路面模量评价可以通过原位方法作为承载板试验等不同的表现，多深入和承载的重量（FWD）（图1）。从FWD测试数据的路面材料性能是深受路面工程的基础上，已开发的几种方法PED各自的力学性能。例如，路面模量反算程序可以使用不同的迭代方法，包括进行图1。落锤式弯沉仪在传感器的距离di从装载中心一层路面表面变形测量的原理图。梯度有哪些信誉好的足球投注网站，智能优化，混合方案和进化算法. 到目前为止，没有逆算法已经提出了路面反向计算在每一层的性能可以跨各向异性。在本文中，系统识别方法（SID）提出了在各向异性反演的弹性模量和层状路面。材料属性反演的输入数据是变形对层状路面，可采用落锤式弯沉仪观察并将模仿本文通过我们提出的算法的表面。本文的结构如下，我们目前提出的算法求解各向异性层状路面。在3节中，提出约束的SID方法。在第4节，数值例子的材料性能基于SID的方法给出了不同的层状路面。结论见第5节。2交叉各向异性多层介质中的正解我们认为它的对称轴是均匀的，但交叉各向异性层是沿z轴。然后平衡方程在里面这个圆柱坐标系统（R，θ，Z）可以表示为 在σij表示的应力张量中。在圆柱坐标系的本构关系，可以写为横观各向同性层z是对称轴法，如； 在应变张量γij和CIJ部件的弹性常数。值得注意的是，由于C66 =（C11–C12）/ 2，只有五个独立的弹性常数，并且进一步，在很多工程领域，特别是在路面工程，五个弹性常数Cij通常表示如下在五工程系数表示： 正常的话， EH和EV表示杨氏模量在横观各向同性，分别是；μH和μV的泊松比描述计划中的横向应变响应E的横观各向同性相对于平面应变等的应变到正常，和Gv是剪切正常的横观各向同性平面模。应该指出的是，由于应变能量在弹性固体总是正的，方程中的刚度矩阵需要所有主要的因素。这导致以下五个工程系数的约束。 众所周知，除了方程的平衡方程（1）和本构关系的方程（2），我们还需要应变-位移关系。在圆柱坐标系杆，应变张量的组件相关的三个弹性位移UI 用控制方程（1），（2）和（5）为一个交叉各向异性弹性层，我们做出了描述了相应的边界值问题的分层半空间。我们现在假设有p-层的各向异性弹性半空间完美结合界面。该层是连续编号分层图2。一个统一的竖向荷载Q下一个p-层路面的半空间内圆R = R的表面图。受力载荷是第1层，最后一层是层P，这是上方的半