本发明涉及一种基于综合数据优化准则的沥青黏弹模型参数辨识方法，属于沥青黏弹模型参数辨识方法技术领域。
背景技术：
黏弹响应模型广泛应用于沥青黏弹性能的表征。黏弹模型的参数辨识主要取决于优化准则，基于不同优化准则的参数辨识方法，其模型的表征能力具有显著差异。目前，研究人员们多采用单一的动态或者静态黏弹数据作为优化准则进行模型参数的辨识，从而导致模型仅能描述沥青单一方面的黏弹性能，不能全面反映沥青的黏弹性能。因此基于综合数据的优化准则，提出一种沥青黏弹模型的参数辨识方法，这对模型全面描述沥青的黏弹性能，以及对沥青路面的设计和维护都有着十分重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决基于目前优化准则下的参数辨识方法，模型不能全面表征沥青黏弹性能的技术问题，进而提供了一种基于综合数据优化准则的沥青黏弹模型参数辨识方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于综合数据优化准则的沥青黏弹模型参数辨识方法，包括以下步骤：
步骤一、用动态剪切流变仪对沥青进行动态频率扫描试验、静态蠕变试验和应力松弛试验，采集试验过程中的动态模量|G*|、相位角δ、蠕变柔量J和松弛模量G等动、静态数据；
步骤二、将步骤一中得到的动态频率扫描试验数据进行分析处理，根据时间温度等效原理建立黏弹函数主曲线，绘制动态模量主曲线和相位角主曲线；对于静态蠕变试验和应力松弛试验数据，以时间为横坐标、蠕变柔量为纵坐标绘制蠕变柔量-时间曲线，以时间为横坐标、松弛模量为纵坐标绘制松弛模量-时间曲线；
步骤三、建立沥青黏弹模型，由模型本构方程推导各黏弹参数的表达式，黏弹参数包括动态模量、相位角、蠕变柔量和松弛模量，进而根据步骤一中得到的基础试验数据计算各黏弹参数的拟合值，黏弹参数的拟合值用下角标e表示，并计算试验值与拟合值差值的平方和，建立综合数据的拟合准则：
步骤四、根据综合数据拟合准则fmin采用模型对步骤二中得到的曲线进行拟合，进而修改模型参数，使fmin不断减小，当fmin最小时所对应的一组模型参数值作为最终模型的参数值。
本发明的有益效果：
本发明基于综合数据的优化准则，综合考虑沥青的动态以及静态黏弹性能，而不是仅从单一的动态或者静态黏弹数据作为优化准则进行模型参数的辨识。
本发明可以全面的反映沥青的黏弹性能，并且对黏弹模型全面表征和预测沥青性能，以及沥青路面的设计和维护具有重要意义。
附图说明
图1为本发明的动态模量主曲线图。
图2为本发明的相位角主曲线图。
图3为本发明的蠕变柔量-时间曲线图。
图4为本发明的松弛模量-时间曲线图。
图5为本发明的动态模量主曲线辨识结果图。
图6为本发明的相位角主曲线辨识结果图。
图7为本发明的蠕变柔量-时间曲线辨识结果图。
图8为本发明的松弛模量-时间曲线辨识结果图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
本实施例所涉及的一种基于综合数据优化准则的沥青黏弹模型参数辨识方法，包括以下步骤：
步骤一、用动态剪切流变仪对沥青进行动态频率扫描试验、静态蠕变试验和应力松弛试验，采集试验过程中的动态模量|G*|、相位角δ、蠕变柔量J和松弛模量G等动、静态数据；
步骤二、将步骤一中得到的动态频率扫描试验数据进行分析处理，根据时间温度等效原理建立黏弹函数主曲线，绘制动态模量主曲线和相位角主曲线；对于静态蠕变试验和应力松弛试验数据，以时间为横坐标、蠕变柔量为纵坐标绘制蠕变柔量-时间曲线，以时间为横坐标、松弛模量为纵坐标绘制松弛模量-时间曲线；
步骤三、建立沥青黏弹模型，由模型本构方程推导各黏弹参数的表达式，黏弹参数包括动态模量、相位角、蠕变柔量和松弛模量，进而根据步骤一中得到的基础试验数据计算各黏弹参数的拟合值，黏弹参数的拟合值用下角标e表示，并计算试验值与拟合值差值的平方和，建立综合数据的拟合准则：
步骤四、根据综合数据拟合准则fmin采用模型对步骤二中得到的曲线进行拟合，进而修改模型参数，使fmin不断减小，当fmin最小时对应的一组模型参数值作为最终模型的参数值。
实施例1
步骤一、用动态剪切流变仪对沥青进行动态频率扫描试验、静态蠕变试验和应力松弛试验，采集试验过程中的动态模量|G*|、相位角δ、蠕变柔量J和松弛模量G等这些基础的动、静态数据；
步骤二、将步骤一中得到的动态频率扫描试验数据进行分析处理，根据时间温度等效原理建立黏弹函数主曲线，绘制动态模量主曲线(如图1所示)和相位角主曲线(如图2所示)，对于静态蠕变和松弛试验数据，以时间为横坐标、蠕变柔量为纵坐标绘制蠕变柔量-时间曲线(如图3所示)，以时间为横坐标、松弛模量为纵坐标绘制松弛模量-时间曲线(如图4所示)；
步骤三、建立沥青黏弹模型，选取广义Maxwell模型(n＝12)，该模型由n个Maxwell元件并联组成，由模型本构方程推导各黏弹参数表达式，其中动态模量为
(其中ρi＝ηi/Gi)、储存模量和损耗模量根据计算得到相位角，根据松弛模量以及松弛模量和蠕变柔量的关系式推导出蠕变柔量，在此基础上根据步骤一中得到的基础试验数据计算各黏弹参数的拟合值(用下角标e表示)，并计算试验值与拟合值差值的平方和，建立综合数据的拟合准则：
步骤四、根据综合数据拟合准则fmin采用模型对步骤二中得到的动态模量主曲线、相位角主曲线、蠕变柔量-时间曲线和松弛模量-时间曲线进行拟合，进而修改模型参数，使fmin不断减小，当fmin最小时对应的一组模型参数值作为最终模型的参数值，fmin最小时，得到动态模量主曲线辨识结果(如图5所示)、相位角主曲线辨识结果(如图6所示)、蠕变柔量-时间曲线辨识结果(如图7所示)和松弛模量-时间曲线辨识结果(如图8所示)。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。