Geri Dön

Investigation of variatons in performance properties of asphalt concrete using image-based finite element model

Asfalt betonun performans özelliklerindeki değişimlerin görüntü tabanlı sonlu elemanlar modeli kullanılarak incelenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 760075
  2. Yazar: YALÇIN KARAKAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MURAT GÜLER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Ulaşım, İnşaat Mühendisliği, Transportation, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Ulaştırma Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 395

Özet

Bu çalışmanın amacı, iki boyutlu görüntü tabanlı bir sonlu elemanlar modeli kullanılarak asfalt betonun performans özelliklerindeki değişimlerin değerlendirilmesidir. Hem laboratuvar testlerinde hem de sonlu elemanlar yöntemi analizlerinde, farklı koşulların temsil eden iki farklı asfalt karışımı kullanılmıştır. Daha sonra numunelerin kesit görüntülerinin yakalanması için düz yataklı bir tarayıcı kullanılmış ve bu görüntüleri sonlu elemanlar modeline hazırlamak için çeşitli görüntü işleme teknikleri uygulanmıştır. Asfalt betonun agrega ve bitümlü bağlayıdan oluşan ayrı bileşenlerinin kompozit bir malzeme olarak modellendiği sonlu elemanlar modelinde hesaplama süresinin en aza indirilmesi için kesit görüntüleri sonlu elemanlar ağına dönüştürülürken eşsiz bir görüntü vektörleştirme yöntemi geliştirilmiştir. Denel programında farklı performans göstergelerinin elde edilebilmesi için üç farklı test programı uygulanmıştır; esneklik modülü, tekrarlı sünme ve dolaylı yorulma deneyleri. Laboratuvar deneyleri, performans özelliklerindeki değişkenliklerin tespit edilebilmesi için on tekrar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Numune değişkenliği, özdeş numuneler üzerinde mikroyapıları değiştiren daha önce geliştirilmiş bir yeniden dağıtım algoritması kullanılarak sonlu elemenlar analizlerinde de incelenmiştir. Son olarak, laboratuvar testleri ve sonlu elemanlar yöntemi analizleri sonuçları karşılaştırılarak performans testlerindeki değişkenlikler değerlendirilmiştir. Çeşitli sonuçlar, bu çalışmada oluşturulan iki boyutlu sonlu elemanlar modelinin, farklı test koşulları altında tamamen farklı iki karışım tasarımı için başarılı ile çalıştığını göstermiştir. Ayrıca, bu çalışmada önerilen parçacık yeniden dağıtma yöntemi ile, asfalt betonun test sonuları üzerindeki doğal değişkenliği belirlenmiş ve yaklaşık sekizde bir gibi değerlere kadar düştüğü tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

The objective of this study is to evaluate variations in performance properties of asphalt concrete using a two-dimensional image-based finite element model. Two different asphalt mixtures are used in both laboratory tests and in FEM analyses representing different conditions. A flatbed scanner is then used to capture cross-sectional images of the samples and various image processing techniques are applied to prepare the images for FEM. A unique image vectorization method has been developed to transform cross-sectional images into the finite element mesh to minimize computational time in FEM, where AC is modeled as a composite material consisting of individual components of aggregate and asphalt binder. In the experimental program, three different testing programs; resilient modulus, repeated creep and indirect tensile fatigue tests are conducted to obtain different performance indicators. The laboratory experiments are performed using ten replicates, to establish the variability in performance properties. Sample variability is also studied in the FEM for identical specimens by changing their microstructures using a previously developed redistribution algorithm. Finally, the performance indicators obtained from the laboratory tests and the FEM analyses are compared to evaluate the variability in the performance tests. Various results show that the two-dimensional finite element model created in this study works successfully for two completely different mix designs under different test conditions. Furthermore, with the particle redistribution method, the inherent variability of the asphalt concrete on the test results is identified and it was found to correspond to values as low as about one eighth.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    143112

    Bitümlü kaplamaların termal davranışlarının performans testleri ile incelenmesi

    Investigation of thermal behaviour of asphalt mixtures with performance tests

    YÜKSEL TAŞDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE AĞAR

  2. Tez No

    75063

    An Investigation on the marshall and resilient characteristics of asphalt concrete with bituminous binder modified with high density polyethylene

    Yüksek yoğunluklu polietilen ile modifiye edilmiş bitüm bağlayıcılı asfalt betonun marshall ve resilient karakteristikleri üzerine bir inceleme

    SİNAN HINISLIOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE AĞAR

  3. Tez No

    639770

    Mobilya endüstrisinde kullanılan plastik kökenli atıkların sıcak asfalt karışımda kullanılabilirliğinin araştırılması

    Investigation of the usability of plastic origin wastes used in the furniture industry in hot asphalt mixture

    YOUSIF RASHAD QADER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    İnşaat MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UFUK KIRBAŞ

  4. Tez No

    703613

    Investigation of the moisture susceptibility characteristic of Mugla marble within hot mix asphalt

    Muğla mermerinin suya duyarlılık karakteristiklerinin bitümlü sıcak karışımlarda incelenmesi

    MUSTAFA ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mühendislik BilimleriMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesi

    Ulaştırma Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL ÇAĞRI GÖRKEM

  5. Tez No

    455394

    Investigation of effect of bitumen chemical composition, polymer and warm mix asphalt additives on the properties of bitumen by using response surface method

    Bitüm kimyasal içeriği, polimer ve ılık karışım asfalt katkılarının bitüm özellikleri üzerine etkisinin tepki yüzeyi yöntemiyle incelenmesi

    EMEL BAŞKENT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA HULUSİ ÖZKUL

Geri Dön