وبینار علمی در زمینه روسازی و مواد آسفالتی

مدل­سازی رفتار ویسکوالاستیک ناهمگن مصالح آسفالتی با استفاده از رویکرد چند مقیاسی

A Multi-Scale Approach for Heterogeneous Viscoelastic Modeling of Bituminous Composites

دکتر پوریا حاجی کریمی، استادیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چهارشنبه 3 دی 1399، ساعت 15:00 تا 16:30

لینک ورود:

https://vc.sharif.edu/ch/civil-seminar

نحوه ورود: آزاد، پس از درج نام خود، بدون نیاز به پسورد، با گزینه “میهمان” وارد شوید.

چکیده

مدل­سازي رفتار رئولوژيكي و مكانيكي مصالح آسفالتي همواره به عنوان يك دغدغه مطرح بوده است. قیر معمولاً به عنوان یک ماده همگن در نظر گرفته می­شود و منشأ بروز ویژگی­های ویسکوالاستیک در مقیاس­های مختلف مصالح آسفالتی شامل ماستیک آسفالتی (مخلوط فیلر و قیر)، ملات آسفالتی (مخلوط ريزدانه ها و ماستیک آسفالتی) و بتن آسفالتی (مخلوط درشت دانه ها و ملات آسفالتی) است. همگن بودن ساختار این مصالح آسفالتی از جمله فرضیات متداول در مدل­سازی رئولوژیکی و مکانیکی آنهاست که تطابقی با واقعیت ساختاری و عملکردی آنها ندارد. در نظر گرفتن یک ساختار ناهمگن منجر به توسعه مدل­های دوفازی یا چندفازی میکرومکانیکی جهت پیش­بینی ویژگی­های ماستیک آسفالتی می­گردد. استفاده از رویکرد چند مقیاسی این امکان را فراهم می­کند که خصوصیات ویسکوالاستیک در مقیاس­های بالاتر شامل ملات آسفالتی و مخلوط آسفالتی نیز تعیین گردد. بنابراین با در دست داشتن خصوصیات ویسکوالاستیک قیر و ویژگی­های الاستیک مصالح سنگی می­توان رفتار ویسکوالاستیک مخلوط آسفالتی را به عنوان یک ماده ناهمگن پیش بینی نمود.

Abstract

Modeling of rheological and numerical behavior of bituminous composites is a challenging problem. Bitumen is usually known as a homogeneous substance and responsible for bituminous composites’ viscoelastic properties at different scales, including asphalt mastic, asphalt mortar, and asphalt concrete. Considering bituminous composites as a homogeneous medium is a typical assumption that is not consistent with their real structure and performance. A heterogeneous structure can be considered to develop biphasic or multi-phasic micromechanical models to predict asphalt mastic characteristics to overcome such a shortcoming. It will then be possible to determine viscoelastic properties at other scales of asphalt mortar and asphalt concrete by implementing a multi-scale approach. Therefore, having viscoelastic properties of bitumen and aggregates’ elastic characteristics, it is possible to predict asphalt concrete’s mechanical behavior as a heterogeneous medium.

بیوگرافی

دکتر حاجی کریمی مدرک کارشناسی مهندسی عمران و کارشناسی ارشد مهندسی سازه خود را از دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تهران دریافت نمود و به دنبال آن در سال 1397 موفق به اخذ مدرک دکتری تخصصی در گرایش راه و ترابری از دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران) شد. ایشان هم اکنون استادیار گروه راه و ترابری دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر می­باشد. دکتر حاجی کریمی بیش از 30 مقاله پژوهشی در مجلات تخصصی در زمینه های اصلاح قیر، مدل­سازی عددی و تعیین ویژگی­های ویسکوالاستیک مصالح آسفالتی با همکاری اساتید دانشگاه­هایNorth Carolina A&T ، دانشگاه ایالتی آریزونا و دانشگاه لیموژ فرانسه به چاپ رسانده است. با توجه به تجارب کسب شده در زمینه مکانیک محاسباتی در دوره کارشناسی ارشد، در دوره دکتری تخصصی و به ویژه در دوره فرصت مطالعاتی در دانشگاه لیموژ بر مدل­سازی عددی رفتار ویسکوالاستیک ناهمگن مصالح آسفالتی متمرکز گردید. دکتر حاجی‌کریمی در سال 1398 به عنوان محقق جوان برتر در یازدهمین همایش و نمایشگاه قیر و آسفالت از سوی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی انتخاب شده است. ایشان در حال حاضر بر استفاده از رویکرد چند مقیاسی با هدف بررسی جنبه‌های مختلف رفتار رئولوژیکی و مکانیکی قیر و مصالح آسفالتی تمرکز نموده است.

Biography

Dr. Hajikarimi received his Bachelor’s and Master’s degrees in Civil Engineering and Structural Engineering from the University of Tehran followed up by receiving his Ph.D. in Pavement Engineering from Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic) in 2018. Dr. Hajikarimi is currently an Assistant Professor and Director of Advanced Pavement Laboratory at the Department of Civil & Environmental Engineering of Amirkabir University of Technology. He published more than 30 research articles in bitumen modification, viscoelastic characterization, and numerical modeling of bituminous materials in collaboration with faculty members of North Carolina A&T University, Arizona State University, and University of Limoges. Considering his background in computational mechanics, he focused on heterogeneous viscoelastic numerical modeling of bituminous composites during his Ph.D., especially when he was passing a sabbatical at the University of Limoges in France. Dr. Hajikarimi received the Best Young Researcher Award in the 11th Bitumen, Asphalt and Machinery Conference & Exhibition in 2019. He is currently focused on using the multi-scale approach to investigate different aspects of bitumen and bituminous composites’ rheological and mechanical behavior.