本發(fā)明涉及道路工程，尤其涉及一種膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著我國高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，截至2023年底，全國高速公路總里程已達(dá)到18.36萬公里，其中瀝青路面占比超過95%。瀝青混合料作為瀝青路面的主要材料，其性能直接影響路面的使用壽命、耐久性和行車舒適性。膠漿作為瀝青混合料的重要組成部分，在混合料中起到填充集料間空隙、粘結(jié)骨料與填料的關(guān)鍵作用，能夠有效控制混合料的空隙率，并將骨料與骨料、填料與骨料緊密粘結(jié)在一起，使混合料形成一個整體，從而提高混合料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2、復(fù)數(shù)剪切模量是評價(jià)膠漿粘彈性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，它反映了膠漿在不同溫度和頻率條件下的粘彈性行為。然而，由于膠漿材料的非均質(zhì)性以及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中不可避免的誤差，導(dǎo)致膠漿的流變性能存在一定的不確定性，膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量在一定區(qū)間范圍內(nèi)波動。這種不確定性不僅增加了瀝青混合料性能預(yù)測的難度，還可能影響路面工程的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。

3、在現(xiàn)有研究中，大多數(shù)學(xué)者傾向于將膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量進(jìn)行確定性預(yù)測，視膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量為定值，忽略了膠漿的不確定性，導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果與實(shí)際情況并不一致，不能真實(shí)反映膠漿的流變性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)預(yù)測得到膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量并不能有效反映實(shí)際情況的問題。

2、為了解決上述問題，第一方面，本發(fā)明提供了一種膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法，包括：

3、獲取所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型；

4、對所述復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型進(jìn)行誤差傳播分析，得到所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型；

5、基于所述復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型和所述復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型，預(yù)測所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布情況。

6、可選的，所述膠漿包括瀝青和礦粉；所述復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型為所述膠漿中的礦粉體積分?jǐn)?shù)為目標(biāo)礦粉體積分?jǐn)?shù)時(shí)的復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型，所述復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型通過如下公式表示：

7、

8、其中，表示膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量，表示瀝青的復(fù)數(shù)剪切模量，表示瀝青的泊松比，表示礦粉的體積分?jǐn)?shù)；，表示礦粉的剪切模量，，，，，表示瀝青的體積模量，表示礦粉的體積模量；

9、所述復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型通過如下公式表示：

10、

11、其中，表示膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量標(biāo)準(zhǔn)差，表示對變量的偏導(dǎo)數(shù)，表示瀝青的復(fù)數(shù)剪切模量標(biāo)準(zhǔn)差。

12、可選的，所述基于所述復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型和所述復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型，預(yù)測所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布情況，包括：

13、獲取不同縮減頻率下，所述瀝青的復(fù)數(shù)剪切模量分布模型；

14、根據(jù)所述復(fù)數(shù)剪切模量分布模型，預(yù)測不同縮減頻率下，所述瀝青的第一復(fù)數(shù)剪切模量均值和第一復(fù)數(shù)剪切模量標(biāo)準(zhǔn)差；

15、根據(jù)所述第一復(fù)數(shù)剪切模量均值和所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型，確定不同縮減頻率下所述膠漿的第二復(fù)數(shù)剪切模量均值；

16、根據(jù)所述第一復(fù)數(shù)剪切模量標(biāo)準(zhǔn)差和所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型，確定不同縮減頻率下所述膠漿的第二復(fù)數(shù)剪切模量標(biāo)準(zhǔn)差；

17、根據(jù)所述第二復(fù)數(shù)剪切模量均值和第二復(fù)數(shù)剪切模量標(biāo)準(zhǔn)差，確定在不同縮減頻率下所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布區(qū)間。

18、可選的，所述獲取不同縮減頻率下，所述瀝青的復(fù)數(shù)剪切模量分布模型，包括：

19、獲取不同縮減頻率下，所述瀝青的復(fù)數(shù)剪切模量測試數(shù)據(jù)以及初始復(fù)數(shù)剪切模量分布模型；

20、基于所述測試數(shù)據(jù)和極大似然估計(jì)法，確定所述初始復(fù)數(shù)剪切模量分布模型的模型參數(shù)；

21、基于所述模型參數(shù)和所述初始復(fù)數(shù)剪切模量分布模型，確定所述瀝青的復(fù)數(shù)剪切模量分布模型。

22、可選的，所述初始復(fù)數(shù)剪切模量分布模型為正態(tài)分布模型。

23、可選的，所述根據(jù)所述第二復(fù)數(shù)剪切模量均值和第二復(fù)數(shù)剪切模量標(biāo)準(zhǔn)差，確定不同縮減頻率下所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布區(qū)間，包括：

24、根據(jù)所述第二復(fù)數(shù)剪切模量均值和第二復(fù)數(shù)剪切模量標(biāo)準(zhǔn)差，確定在不同縮減頻率下所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量滿足預(yù)設(shè)置信度要求時(shí)所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布區(qū)間。

25、可選的，所述方法還包括：

26、獲取在目標(biāo)縮減頻率下，不同目標(biāo)礦粉體積分?jǐn)?shù)對應(yīng)的所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布區(qū)間的上限值和下限值；

27、對所述上限值和所述下限值進(jìn)行擬合處理，得到目標(biāo)縮減頻率下，所述礦粉體積分?jǐn)?shù)與所述上限值的第一映射關(guān)系以及所述礦粉體積分?jǐn)?shù)與所述下限值的第二映射關(guān)系；

28、基于所述第一映射關(guān)系和所述第二映射關(guān)系，預(yù)測所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布情況。

29、第二方面，本發(fā)明還提供一種膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測裝置，包括：

30、第一模型獲取模塊，用于獲取膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型；

31、第二模型獲取模塊，用于對所述復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型進(jìn)行誤差傳播分析，得到所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型；

32、預(yù)測模塊，用于基于所述復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型和所述復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型，預(yù)測所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布情況。

33、第三方面，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器和處理器，其中，所述存儲器，用于存儲程序；所述處理器，與所述存儲器耦合，用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的所述程序，以實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述的膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法中的步驟。

34、第四方面，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，用于存儲計(jì)算機(jī)可讀程序，所述程序或指令被處理器執(zhí)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法中的步驟。

35、本發(fā)明的有益效果是：

36、本發(fā)明在獲取膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型后，基于誤差傳播理論，對膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型進(jìn)行誤差傳播分析，得到膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型；然后基于膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型和復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型，從而可以預(yù)測得到膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布情況。本發(fā)明充分考慮了膠漿的不確定性，得到的膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布情況更符合實(shí)際情況，從而為實(shí)際道路工程提供了更有效的預(yù)測工具。

技術(shù)特征：

1.一種膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法，其特征在于，所述膠漿包括瀝青和礦粉；所述復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型為所述膠漿中的礦粉體積分?jǐn)?shù)為目標(biāo)礦粉體積分?jǐn)?shù)時(shí)的復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型，所述復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型通過如下公式表示：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法，其特征在于，所述基于所述復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型和所述復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型，預(yù)測所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布情況，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法，其特征在于，所述獲取不同縮減頻率下，所述瀝青的復(fù)數(shù)剪切模量分布模型，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法，其特征在于，所述初始復(fù)數(shù)剪切模量分布模型為正態(tài)分布模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第二復(fù)數(shù)剪切模量均值和第二復(fù)數(shù)剪切模量標(biāo)準(zhǔn)差，確定不同縮減頻率下所述膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布區(qū)間，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法，其特征在于，所述方法還包括：

8.一種膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲器和處理器，其中，

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，用于存儲計(jì)算機(jī)可讀程序，所述程序或指令被處理器執(zhí)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)上述權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法中的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種膠漿復(fù)數(shù)剪切模量預(yù)測方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，其中，該方法包括：獲取膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型；對復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型進(jìn)行誤差傳播分析，得到膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型；基于復(fù)數(shù)剪切模量確定性預(yù)測模型和復(fù)數(shù)剪切模量誤差模型，預(yù)測膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布情況。本發(fā)明充分考慮了膠漿的不確定性，得到的膠漿的復(fù)數(shù)剪切模量分布情況更符合實(shí)際情況，從而為實(shí)際道路工程提供了更有效的預(yù)測工具。

技術(shù)研發(fā)人員：張澤宇,葉子葳,賀傳杰,沈典棟,廖夢回,張雪梅,羅蓉,余鑫,姜海光,蔡勤峰,劉柏平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15