Modelagem bi e tridimensional de uma mistura asfáltica considerando o efeito viscoelástico: análises de sensibilidade e probabilística
DOI:
https://doi.org/10.56762/tecnia.v10i1.1598Palavras-chave:
Incertezas, Betume, MEF, Sensibilidade, Série de Prony, ViscoelásticoResumo
Revestimentos asfálticos são sujeitos a cargas repetidas do tráfego de veículos, gerando patologias como trincas e afundamentos. Este artigo aborda a modelagem bidimensional e tridimensional de um corpo de prova (CP) de uma mistura betuminosa típica utilizada como revestimento asfáltico, empregando o Método dos Elementos Finitos no ANSYS. O estudo foca na análise probabilística do comportamento mecânico da mistura sob cargas de compressão no decorrer do tempo, tema ainda pouco abordado nos pavimentos nacionais, que pode auxiliar na mitigação de patologias e na escolha dos revestimentos asfálticos mais adequados conforme condições de uso. A série de Prony, expressa em termos do módulo de relaxação E(t), é usada na modelagem do comportamento viscoelástico da mistura. Diversas estatísticas são exploradas, incluindo a Função Densidade de Probabilidade (PDF) e a Função Densidade Acumulada (CDF), utilizadas para caracterizar a distribuição dos dados e a variabilidade do deslocamento axial. Além disso, o coeficiente de correlação foi aplicado para quantificar a relação entre as variáveis de projeto do CP (altura, diâmetro, material e carga aplicada) e a variável dependente, identificando os fatores de maior influência no comportamento mecânico da mistura. O máximo deslocamento axial (variável dependente), obtido no ensaio de fluência, apresentou baixo erro percentual (2,77% no modelo 2D e 3,06% no 3D) em relação aos valores experimentais, com média de 0,704 mm e desvio padrão máximo de 0,068 mm. Os modelos probabilísticos 2D evidenciam o impacto das incertezas, especialmente dos módulos E0, E∞ e E1, na resposta da variável dependente. Os coeficientes de correlações de Pearson e de Spearman produziram resultados similares na análise de significância das variáveis de projeto do CP (altura, diâmetro, material e carga aplicada) em relação à variável dependente. Conclui-se que os modelos implementados são validados experimentalmente e que o CP analisado apresenta comportamento mecânico com baixa dispersão dos dados, indicando consistência e previsibilidade.
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