4 Resultat
4.2 von Mises Spänning
I det här avsnittet presenteras den spänning som uppmätts i asfaltslagret. Spänningen mättes i form av von Mises spänning. Precis som i deformationsanalysen användes mätpunkter i tre lager; yta, mitten, och botten av asfaltsslitlagret. Skillnaden mot föregående försök är att de tre nivåerna uppvisade vitt skilda resultat – därmed presenteras alla tre. Återigen presenteras endast de högsta värdena från de enskilda punkterna. Utskrifter från COMSOL Multiphysics medan fullständig data presenteras i Appendix C – Utskrifter från COMSOL Multiphysics®.
Mätningar utfördes från skarven och vidare till ett avstånd på tre meter med mätpunkter utsatta med ett avstånd på 0,1 meter – undantag för den första mätpunkten som placerats 0,05 meter ifrån skarven. Nedan presenteras förenklade grafer tillsammans med korta kommentarer. Mätdata visar maximal uppmätt spänning i mätpunkterna då lasten passerar över.
Både metod 1 och metod 2 förväntas ha inverkan på resultatet i den här analysen. Resultat från alla testade metoder kommer därmed att presenteras. Enheten för samtliga grafer i det här avsnittet är Pa*105. Längst till höger i graferna har ett av mätvärdena markerats med röd färg – det är värdet från mätpunkten placerad i skarven.
32 Övre lagret
4.2.1
Figur 8.7 - Uppmätta spänningar för det övre lagret i asfalten med materialegenskaper motsvarande sommarklimat.
Mätenhet: Pa*105.
• Spänning vid maximal deformation uppgår till 1,2 MPa – ”standardspänning”.
1:10 – sänkt, långsamt ökande spänning över hela avfasningens längd. Efter betongen uppnås standardspänning efter två (2) mätpunkter. Spänningen i skarven är lägre än standardspänningen: 1,15 MPa.
1:3 – märkbart sänkt spänning över hela avfasningens längd. Efter betongen sker ett snabbt spänningspåslag varefter standardspänning uppnås efter fem (5) mätpunkter. Spänningen i skarven är något högre än standardspänningen: 1,37 MPa.
Expansion – spänningen märkbart högre närmare skarven: 1,85 MPa i själva skarven, fortsatt märkbar förhöjning i två mätpunkter följt av något sänkt nivå i två mätpunkter.
Noll – spänningen märkbart högre närmare skarven: 1,9 MPa i själva skarven, fortsatt märkbar förhöjning i två mätpunkter följt av något sänkt nivå i två mätpunkter.
0
33
Figur 8.8 - Uppmätta spänningar för det övre lagret i asfalten med materialegenskaper motsvarande vinterklimat.
Mätenhet: Pa*105.
• Spänning vid maximal deformation uppgår till 1,7 - 1,75 MPa – ”standardspänning”.
1:10 – sänkt, mycket långsamt ökande spänning över hela avfasningens längd. Efter betongen uppnås standardspänning efter tre (3) mätpunkter. Spänningen i skarven märkbart lägre än standardspänningen: 1,37 MPa.
1:3 – märkbart sänkt spänning över hela avfasningens längd. Efter betongen sker ett snabbt spänningspåslag över två (2) punkter varefter standardspänning uppnås efter ytterligare tre (3) mätpunkter. Spänningen i skarven är något högre än standardspänningen: 1,35 MPa.
Expansion – spänningen i skarven något högre än standardspänningen: 1,81 MPa. Fortsatt märkbar höjning i två mätpunkter följt av liten sänkning över tre (3) punkter.
Noll – spänningen i skarven något högre än standardspänningen: 1,83 MPa. Fortsatt märkbar höjning i två mätpunkter följt av liten sänkning över fyra (4) punkter.
Alla analyser uppvisar ett något förhöjt värde i de mätpunkterna placerade längst bort från skarven.
En möjlig orsak kan vara närhet till slutet av modellen – två (2) meter. Den yttre gränsen är i modellen inte deformerbar, den förhindrade deformationen kan bidra till spänningspåslag. De avvikande värdena är av mindre intresse då maximal deformation (och standardspänning) uppnåtts före denna punkt.
34 Mittenlagret
4.2.2
Figur 8.9 - Uppmätta spänningar för mittenlagret i asfalten med materialegenskaper motsvarande sommarklimat.
Mätenhet: Pa*105.
• Spänning vid maximal deformation uppgår till 0,9 MPa – ”standardspänning”.
1:10 – sänkt, mycket långsamt ökande spänning fram till 0,8 meter ifrån skarven, därefter sker spänningsökningen i ökad takt och når standardspänning tre (3) mätpunkter senare.
Spänningen i skarven är märkbart högre än standardspänningen: 1,05 MPa.
1:3 – märkbart sänkt spänning över hela avfasningens längd. Efter betongen uppnås standardspänning efter fyra (4) mätpunkter. Spänningen i skarven är något högre än standardspänningen: 1,11 MPa.
Expansion – spänningen i skarven mycket högre än standardspänningen: 1,7 MPa.
Spänningen i punkt tre (3) och fyra (4) efter skarven är något under standardspänningen.
Noll – spänningen i skarven mycket högre än standardspänningen: 1,7 MPa. Spänningen i punkt tre (3) och fyra (4) efter skarven är något under standardspänningen.
0
35
Figur 8.10 - Uppmätta spänningarr för mittenlagret i asfalten med materialegenskaper motsvarande vinterklimat.
Mätenhet: Pa*105.
• Spänning vid maximal deformation uppgår till 1,25 MPa – ”standardspänning”.
1:10 – sänkt, mycket långsamt ökande spänning fram till 0,9 meter ifrån skarven, därefter sker snabb spänningsökning över fem (5) mätpunkter innan standardsspänning uppnås.
Spänningen i skarven är märkbart lägre än standardspänningen: 1,0 MPa.
1:3 – märkbart sänkt spänning över hela avfasningens längd, därefter sker snabb spänningsökning över sex (6) mätpunkter innan standardsspänning uppnås. Spänningen i skarven är märkbart lägre än standardspänningen: 1,0 MPa.
Expansion – mer eller mindre samma spänning över hela mätområdet, något sänkt i de sex (6) punkterna närmast skarven. Spänningen i skarven uppgår till 1,25 MPa.
Noll – mer eller mindre samma spänning över hela mätområdet, något sänkt i de sex (6) punkterna närmast skarven. Spänningen i skarven uppgår till 1,23 MPa.
Alla analyser uppvisar ett något förhöjt värde i de mätpunkterna placerade längst bort från skarven.
0
36 Undre lagret
4.2.3
Figur 8.11 - Uppmätta spänningar för det undre lagret i asfalten med materialegenskaper motsvarande sommarklimat.
Mätenhet: Pa*105.
• Spänning vid maximal deformation uppgår 0,7 MPa – ”standardspänning”.
1:10 – strax under standardspänning över hela avfasningens längd. Vid betongens slut registreras ett mindre, men märkbart, spänningspåslag över tre (3) mätpunkter. Förhöjd spänning även vid skarven: 0,85 MPa.
1:3 – runt standardspänning över hela avfasningens längd. Vid betongens slut registreras ett mindre, men märkbart, spänningspåslag över tre (3) mätpunkter. Förhöjd spänning även vid skarven: 0,93 MPa.
Expansion – spänningen i skarven mycket högre än standardspänningen: 1,4 MPa.
Spänningen något förhöjd i ytterligare två (2) mätpunkter.
Noll – spänningen i skarven mycket högre än standardspänningen: 1,4 MPa. Spänningen något förhöjd i ytterligare tre (3) mätpunkter.
0
37
Figur 8.12 - Uppmätta spänningar för det undre lagret i asfalten med materialegenskaper motsvarande vinterklimat.
Mätenhet: Pa*105.
• Spänning vid maximal deformation uppgår till 0,85 MPa – ”standardspänning”.
1:10 – sänkt, långsamt avtagande spänning fram till 0,8 meter från skarven varvid spänningen snabbt stiger till standardspänning. Något förhöjd spänning vid skarven, dock fortfarande under standardspänning: 0,85 MPa.
1:3 – märkbart sänkt spänning fram till 0,2 meter ifrån skarven, därefter nästan omedelbar ökning till standardspänning. Spänningen i skarven är märkbart lägre än standardspänningen:
0,8 MPa.
Expansion – mer eller mindre samma spänning över hela mätområdet, med undantag för skarven där spänningen uppgår till 1,1 MPa.
Noll – mer eller mindre samma spänning över hela mätområdet, med undantag för skarven där spänningen uppgår till 1,1 MPa.
Alla analyser uppvisar ett något förhöjt värde i de mätpunkterna placerade längst bort från skarven.
0
38