A multiphysics nonlinear model for whitetopping
Project goals
The project aims at formulating a multiphysics thermo-hygro-mechanical 3D model for whitetopping (WT), a recent technology for rehabilitation of asphalt concrete pavements. The geometry of the model is composed of a block of WT, contact elements, asphalt concrete layer and subbase. Material models implement heat transport, moisture transport, viscoelastic aging material complemented with nonlinear fracture mechanics. Currently, such a model is missing for proper design and performance evaluation of WT, taking into account geometrical and material nonlinearities. The applicant has been in charge of long-term monitoring of the first two WTs in the Czech Republic, taking the advantage of having data for calibration and validation. Four work packages are proposed, covering thermo-mechanical and thermo-hygro-mechanical simulations, sensitivity analysis and reduced-order model. Results from the project will be used in impacted journal articles, conference papers, and student education in transportation engineering programs.
Keywords
multiphysicsmoistureheatwhitetoppingnonlinear fracture mechanicscracks
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202500001
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
25-15501S
Alternative language
Project name in Czech
Multifyzikální nelineární model pro whitetopping
Annotation in Czech
Cílem projektu je formulovat multifyzikální termo-hygro-mechanický 3D model pro whitetopping (WT), novou technologii pro sanaci asfaltových betonových vozovek. Geometrie modelu je složena z bloku WT, kontaktních prvků, asfaltobetonové vrstvy a podkladu. Materiálové modely zachycují transport tepla, transport vlhkosti, viskoelastické stárnutí materiálu doplněné o nelineární lomovou mechaniku. V současné době chybí takový model pro návrh a hodnocení chování WT s přihlédnutím ke geometrickým a materiálovým nelinearitám. Uchazeč řeši dlouhodobé monitorování prvních dvou WT v ČR, kde data budou využita pro kalibraci a validaci. Jsou navrženy čtyři pracovní balíčky, které zahrnují termo-mechanické a termo-hygro-mechanické simulace, analýzu citlivosti a redukovaný model. Výsledky projektu budou využity v impaktovaných článcích, časopisech, příspěvcích na konferencích a při výuce studentů v oborech dopravního inženýrství.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20101 - Civil engineering
OECD FORD - secondary branch
20501 - Materials engineering
OECD FORD - another secondary branch
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
AF - Documentation, librarianship, work with information
BC - Theory and management systems
BD - Information theory
IN - Informatics
JG - Metallurgy, metal materials
JN - Civil engineering
JP - Industrial processes and processing
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2025
Realization period - end
Dec 31, 2027
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 25, 2025
Finance
Total approved costs
6,300 thou. CZK
Public financial support
6,300 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 300 CZK thou.
Public support
6 300 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Civil engineering
Solution period
01. 01. 2025 - 31. 12. 2027