Session 40 David Gullberg
-
Upload
transportforum-vti -
Category
Documents
-
view
223 -
download
1
Transcript of Session 40 David Gullberg
![Page 1: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Mot implementering av ett nytt, svenskt mekanistiskt/empiriskt ramverkDavid GullbergHighway and Railway EngineeringKTH, Stockholm
![Page 2: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Agenda
• Kort om projektet
• Teoribakgrund
• Modellbeskrivning
• Resultat
![Page 3: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Upphandling med funktionsbaserade kriterier och mätmetoder
• Målbild• Att utveckla ett ramverk som kan analysera nya och
befintliga beläggningar och bestämma dess återstående livslängd
• Att implementera detta ramverk i samverkan med projektets intressenter
• Att bidra med riktlinjer för utformning av relevanta funktionskrav baserat på detta ramverk
![Page 4: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Upphandling med funktionsbaserade kriterier och mätmetoder
• Bakgrund• Tillförlitliga verktyg för uppskattning av livslängd och
restvärde krävs för risk- och underhållsanalys
• Dessa verktyg måste bygga på fundamentala materialegenskaper som är oberoende av lasttyp och mätutrustning
• Från materialegenskaper och livslängdsanalys kan lämpliga funktionskrav deriveras
![Page 5: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Upphandling med funktionsbaserade kriterier och mätmetoder
• Till projektet hör också• Utveckling av den befintliga åldringsmodellen
• Identifiering av kritiska förutsättningar (för sprickbildning) för att kunna optimera programkörningen
• Koppling av livslängdsanalysen till en livscykelkostnadsmodul för optimering av kostnader relaterade till nybyggnad respektive underhåll
![Page 6: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Dimensionering och livslängdsanalys• HMA brottmekanik
• Tröskelvärde baserat på avgiven kryptöjningsenergi
• Fundamentalt• Oberoende av lasttyp• Väldokumenterat och verifierat mot ett stort antal
beläggningar över hela Förenta staterna
• Materialegenskaper kan tas från IDT-testresultat eller modelleras
![Page 7: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Dimensionering och livslängdsanalys
• Indata från IDT• Mr, krypparametrar (D1, m), DCSE
• Utdata• Återstående livslängd m a p sprickbildning
![Page 8: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Oberoende tröskelvärde
Snabb respons
Långsam respons
St1 > St2
εfail1 < εfail2
Dock:21 DCSEDCSE
21 FEFE
Snabb Långsam
DC
SE 1
DCSE2
EE2
EE
1
ε
σ
εfail1
St1
εfail2
St2
MR2
MR1
![Page 9: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Oberoende tröskelvärde
![Page 10: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Dimensionering och livslängdsanalys• Indata vid modellering
• Gradering• Bindemedel (PG), hålrum- och bindemedelshalt• Traffikvolym (antal standardaxlar)• Risk/reliabilitet• Klimat (luftmedeltemperatur)• Dimensioneringsperiod
• Utdata• Materialegenskaper vid godtycklig tidpunkt under
dimensioneringsperioden• Optimal tjocklek bundna lager• Livslängdskurva• Känslighetsanalys m a p tjocklek, reliabilitet,
materialval m m
![Page 11: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Modellflöde
![Page 12: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Exempel på utdataMaterialegenskaper
Mix
DCSEL
[ kJ/m3] Surface E* [MPa]
St [MPa]
ABT 11 at 7°C 36.38 4920 0.90 ABT 11 at 5°C 30.62 5520 0.95 ABT 11 at 2°C 22.92 6520 1.04 AG 22 at 7°C 32.28 5590 0.94 AG 22 at 5°C 27.13 6270 1.00 AG 22 at 2°C 20.32 7385 1.09
Mix
DCSEL
[ kJ/m3] Surface E* [MPa]
St [MPa]
ABT 11 at 7°C 0.73 16065 2.67 ABT 11 at 5°C 0.33 17310 2.97 ABT 11 at 2°C 0.10 18700 3.28 AG 22 at 7°C 0.66 18020 2.79 AG 22 at 5°C 0.30 19400 3.08 AG 22 at 2°C 0.09 20940 3.37
Vid utläggning
Efter 20 år
![Page 13: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Exempel på utdataDimensionering vid nybyggnadABT 11/AG 22, 2 °C
![Page 14: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Exempel livslängdskurva10 M ESALs, R=90 %, H=175 mm
ERopt
+50 mm
Optimal-50 mm
Time
![Page 15: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Exempel livslängdskurva10 M ESALs, R=90 %, H=175 mm
ERopt
Time
ABS16
ABT11AG22
![Page 16: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Exempel livslängdskurva10 M ESALs, R=90 %, H=175 mm
ERopt
Time
PG 46-46
PG 52-28
PG 58-34
![Page 17: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Sammantaget
• Väl applicerbar under svenska förhållanden redan utan kalibrering
• Väldokumenterad teoretisk bakgrund
• Utnyttjar en fundamental materialegenskap
• Utveckling pågår• Åldringsmodell• Responsmodell• Gränssnitt
![Page 18: Session 40 David Gullberg](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062706/557cd479d8b42a4b6b8b4753/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Frågor?