Modellazione FEM del comportamento visco-elastoplastico di conglomerati bituminosi per uso stradale

Abstract

In questo lavoro si è voluto formulare un modello per descrivere il comportamento meccanico del conglomerato bituminoso di uso stradale che può essere facilmente implementato in programmi software FEM di uso comune, al fine di effettuare una rigorosa analisi strutturale delle pavimentazioni flessibili. Dopo una breve rassegna dei modelli costitutivi esistenti, a partire dai più semplici fino ai più complessi, è possibile concludere che un corretto metodo di modellazione consiste nel dividere la risposta del materiale, in termini di deformazione totale, nelle diverse componenti e di descriverle tutte separatamente. Nel confronto con i risultati sperimentali, il modello proposto è in grado di descrivere i principali aspetti della risposta meccanica del conglomerato bituminoso. In particolare, la componente elastoplastica del modello è descritta dalla legge di Von Mises, con incrudimento isotropo, mentre la componente viscosa è descritta da una legge di creep di potenza,come una funzione della temperatura, del tempo di applicazione del carico e del livello tensionale. Al fine di calibrare il modello proposto, con l’ausilio del codice di calcolo ADINA, sono state effettuate simulazioni numeriche FEM della prova di creep di compressione uniassiale in un prefissato campo di temperature e livelli tensionali, ed i risultati sono stati confrontati, infine, con i corrispondenti risultati sperimentali delle prove effettuate in laboratorio.