Análise numérica tridimensional do trincamento de misturas asfálticas

Abstract

A presente tese de doutorado detalha uma nova abordagem para a simulação numérica do trincamento de misturas asfálticas em mesoescala. Para a construção do modelo, foram adotadas duas fases constituintes do material compósito, quais sejam a MAF (Matriz de Agregados Finos) e o ESG (Esqueleto Sólido Graúdo), que constituem o CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente). A fim de se simular o comportamento de forma verossímil, os materiais constituintes de cada fase foram estudados e caracterizados individualmente, de forma experimental, para suas representações numéricas, considerando características básicas, como tamanho e forma, bem como seus modelos constitutivos. Foram empregadas novas tecnologias para geração e empacotamento de partículas, com o objetivo de se construir um conjunto de agregados representativo que, uma vez envolto em um meio contínuo definido em um domínio pré-estabelecido, permitiu a construção de um modelo que simula um corpo de prova de concreto asfáltico. Com o objetivo de emular o trincamento de misturas asfálticas, foi definida uma geometria do modelo numérico que simulasse o ensaio de flexão em amostra semicircular, e essa foi ensaiada virtualmente, com o programa ABAQUS, sob as mesmas condições de contorno especificadas para o ensaio experimental. Uma vez calibrado o modelo, este mostrouse validado uma vez comparado a resultados experimentais, o que o viabiliza para utilização em estudos paramétricos e valida a tecnologia empregada para a representação numérica de um problema complexo. Observou-se, finalmente, que o modelo construído representa de forma fidedigna a formação das trincas, embora não represente sua propagação.