DigiRoad – Simulering av utläggning och packning av obundna material i vägproduktion

Sammanfattning

Projektet DigiRoad syftar till att utveckla och validera ny simuleringsteknik av krossat obundet bergmaterial och dess interaktion med anläggningsmaskiner för att göra det möjligt att utvärdera och optimera hantering och kompaktering av bergmaterial. Genom att identifiera källor till varians i de obundna materialen i överbyggnaden kan förebyggande åtgärder motiveras och implementeras på ett tidigt stadium i planeringsprocessen. Ett framgångsrikt projekt har potential att ge stora besparingar i vägunderhåll och göra de svenska företagen inom infrastruktur mer konkurrenskraftiga genom att de kan leverera en bättre produkt till lägre kostnad.

Projektets hypotes är att processkedjan vid vägproduktion leder till segregering av bergmaterialet vilket ger upphov till signifikant skillnad i styvhet efter kompaktering. Eftersom vägens framtida deformation direkt kan korreleras till förstärknings- och bärlagrets packningsgrad och styvhet så har detta en stor inverkan på vägens livslängd. En förstudie vid Chalmers har genom ny simuleringsteknik och labbförsök bekräftat hypotesen. I projektet kommer simuleringstekniken utvecklas vidare och valideras genom såväl labbförsök som fullskaleförsök. I förlängningen kan projektresultaten förväntas leda till ökad produktivitet, kvalitet och livslängd för svenska vägar. Metoder och algoritmer som utvecklas i projektet kommer att paketeras i mjukvara för spridning både inom och utanför projektgruppen.

Genom att validera och koppla samman DEM modeller över hela process-kedjan från bergtäkt till kompakterad väg skapas helt nya möjligheter för optimering av resurser och prestanda. För att nå fram krävs utveckling och forskning på ett stort antal specifika detaljfrågor. Dessa detaljer är exempelvis kopplade till kontaktmodeller som inkluderar fukt, smarta beräkningsdomäner, modellering av flexibla membran för triaxial-test, modellering av undergrund som deformerbar yta, sammankoppling av video och 3D-scanning för validering, osv. På denna detaljnivå förväntas ett antal nya lösningar tas fram vilket i slutändan möjliggör den övergripande innovationen.

Tidplan

Start 2018-05-01

Slut 2021-03-31

Projektansvarig

Fraunhofer – Chalmers Centre

Projektledare

Johannes Quist, johannes.quist@fcc.chalmers.se

Partners

Fraunhofer-Chalmers Centre (FCC), Chalmers IMS, NCC AB, Volvo Construction Equipment, Dynapac AB.

Publikationer och bakgrundsmaterial