Simulation of FWD

The process of FWD can be simulated perfectly by DynaPav. The advantage of Dynapave encompasses in its moderate input and computational robustness.

The load impulse:

The input file:

/* START */

Pulse Properties :
Amplitude/MPa Pluse Duration/s Calculation Range/n*T radius/m layers points
0.7E6 0.025 20 0.15 4 9

Points Distance/cm :
0 20 30 45 60 90 120 150 180

Pavement Structure :
E-Modulus/Pa Poison ratio Density/g/cm3 Thickness/m friction E1 E2 eta1 eta2 BK visco-flag
4000E6 0.25 2300 18E-2 1 8000E6 4000E6 200E6 150E6 8000E6 1
8000E6 0.15 2000 36E-2 1
3000E6 0.15 2000 20E-2 1
80E6 0.35 1500 0 0

/* END */

Pavement surface oscillations:

For the situation of viscoelastic asphalt surface:

TeFC

TFC is a Temperature field calculator based on finite differential method. For calculating the transient temperature field in the structure, the energy flow on the surface of the pavement are analyzed.

Details of the algorithm will be added later.

C++读取文本文件又犯老错误了

每读完一行数据后，应该用 fin.getline(line, 100)进行换行，否则会有错误发生。
其中：ifstream fin;
char line[101];
为预定义的变量。

StaticFWD

StaticFWD was modified from StaticPave.

StaticFWD uses a static algorithm to calculate the pavement deflection response under falling weight deflectometer(FWD) load. Unlike Bisar3, it can handle a lot of input datas once and calculate together. The results are written to one output file.

sample input file:

/*   START   */

2
4
 2000,0.35,18
 8000,0.15,36
 3000,0.15,20
 50,0.35
 0.7, 15

4
 2000, 0.35, 18
 8000,0.15,36
 3000,0.15,20
 50,0.35
 0.7, 15

/*   END   */

sample output:

 1
  1 0.0246
  2 0.0201
  3 0.0192
  4 0.0187
  5 0.0182
  6 0.0172
  7 0.0160
  8 0.0149
  9 0.0138
 2
  1 0.0246
  2 0.0201
  3 0.0192
  4 0.0187
  5 0.0182
  6 0.0172
  7 0.0160
  8 0.0149
  9 0.0138

Contact the author(greatchengsheng@gmail.com) for more details about the program.

StaticPave

StaticPave can calculate the pavement response under static load, such as stress, strain, and displacement. It can deal with any number of load at any form, and compute the response at any point of the struture. It can be used in the pavement design and detection.

This program takes a text file as input data source, and outputs the calculating results to another text file. The file names are assigned by the user.

It is coded in fortran and is OS independent. 

Sample input:

/*   START   */

1
3
20000,0.25,16,0.5
17000,0.25,30,0.5
410,0.35
2,0
7.07,10.65,0,0
7.07,10.65,0,31.95
4
1,0,0,0
1,0,15.975,0
1,0,0,16
2,0,0,46

/*   END   */

Sample output:

  SYSTEM NUMBER 1
  LAYER CALCULATION YOUNG'S POISSONS THICKNESS INTERFACE
  NUMBER METHOD MODULUS RATIO SPRINGCOMPL
  1 ROUGH .2000E+05 .2500E+00 .1600E+02 .0000E+00
  2 ROUGH .1000E+06 .1500E+00 .3800E+02 .0000E+00
  3 ROUGH .8000E+05 .1500E+00 .2000E+02 .0000E+00
  4 .5000E+03 .3500E+00
  LOAD NORMAL RADIUS OF LOAD - POSITION
  NUMBER STRESS LOADED AREA X Y
  1 7.0700 10.6500 .0000 .0000
  NUMBER LAYER X Y Z  
  1 1 .0000 .0000 .0000
  2 2 .0000 .0000 16.0000
  3 2 5.0000 .0000 16.0000

  TOTAL STRESS(R T Z YZ XZ XY) AND DISPLACEMENT(X Y Z )
  1 -4.5903 -4.5903 -7.0700 .0000 .0000 .0000 : .0000 .0000 .0131
  2 -.7901 -.7901 -3.7328 .0000 .0000 .0000 : .0000 .0000 .0091
  3 -.8427 -.7753 -3.3172 .0000 -.6062 .0000 : .0000 .0000 .0091

  TOTAL STRAIN(R T Z YZ XZ XY)
  1 -.8376E-04 -.8376E-04 -.2387E-03 .0000E+00 .0000E+00 .0000E+00
  2 -.1117E-05 -.1117E-05 -.3496E-04 .0000E+00 .0000E+00 .0000E+00
  3 -.2288E-05 -.1514E-05 -.3075E-04 .0000E+00 -.6971E-05 .0000E+00

  PRINCIPLE STRESS(R T Z) AND PRINCIPLE STRAIN(R T Z)
  1 -4.5903 -4.5903 -7.0700 : -.8376E-04 -.8376E-04 -.2387E-03
  2 -.7901 -.7901 -3.7328 : -.1117E-05 -.1117E-05 -.3496E-04
  3 -.7022 -.7753 -3.4577 : -.6720E-06 -.1514E-05 -.3236E-04

Contace the author(greatchengsheng@gmail.com) for more details of the program.

DynaPave

DynaPave can calculate the dynamic response of pavement structures. The algorithm of DynaPave is based on spectral element method(SEM). The program is coded in C++ and OS independent.

SEM combines the exact solution of wave motion with the finite element formulation of multi-layered systems. A spectral element is capable of describing the wave propagation, reflection and refraction in a layer in a closed form. Consequently, the size of the mesh of a pavement structure is as large as the number of the layers involved. This reduces the computational requirements substantially.

The transformation between time-space domain and frequency-wavenumber domain was achieved by using Kreyszig solution and FFT, instead of the hankel transform and fourier transform, so infinite integration can be avoided and the problems are more convenient for numerical solutions.

The process of falling weight deflectometer(FWD) test and portable falling weight deflectometer(PFWD) test have been simulated successfully in this project.

SEM computes system response in frequency-wavenumber domain. This approach allows for adjustment of frequency dependent properties. This is especially useful in the description of the AC layer, where properties exhibit strong frequency dependence. By substituting the rheological model into SEM formulation, the dynamic response of viscoelastic material could also be computed.

The algorithm can compute the dynamic response of layered media exactly, such as stress, strain, displacement et al. It can be applied in the process of pavement design and pavement detection.

Contact the author(greatchengsheng@gmail.com) for more details of this project.

About the Author

PERSONAL DATA

Name: Sheng Cheng
E-mail: greatchengsheng@gmail.com

EDUCATION

2005-2008 Southeast University(Nanjing, China), Master of Highway and railway engineering.

2000-2005 Tongji University(Shanghai, China), Bachelor of Civil engineering.

RESEARCH

A dynamic deflection calculation program based on the SEM(spectral element method). It was used for the computing of FWD pavement detection.	2008
A DEM(discrete element method) simulating program, for the research of cement-treated aggregate mixture.	2007
The temperature field model in the pavement structure. A theory model was firstly developed based on the heat conduction equations. Then it was corrected from the measured temperature data.	2006

Sheng Cheng, 2008, Performance Research and Construction Control of Cement-Treated Aggregate Mixture, Master’s Degree Thesis of Southeast University.

Sheng Cheng, 2005, Calculation of Rut Effective Temperature for Asphalt Pavement. Bachelor’s Degree Thesis of Tongji University.

Site Under Construction

This site is under construction.

The SEM algorithm for FWD simulation is mature now. I've submitted one paper about this method in the 88th Transportation Research Annual Meeting. In January 2009 I will attend the meeting and make a presentation.

Details about the session are below.

SESSION #: 486
SESSION TYPE: Paper or Conference Session (S)
DATE: Tuesday, January 13, 2009
TIME: 10:15am-12:00pm
LOCATION: Shoreham, Palladian


Contents will be added, as I have time to deal with it.

五月天 vs 阿信

五月天的主唱也叫阿信，不过这里的阿信指的是信乐团的前主唱。两个组合的歌我都很喜欢，但差别还是蛮大的。 

阿信：每次高潮都演绎的淋漓尽致，让人听得酣畅淋漓。 
五月天：情绪一点点积蓄，在接近高潮的那一刻，当所有人都在等着他喷薄而出时，他却萎了。 

五月天的歌本身很好，只是感觉他的编排总有问题，该飙的时候常常退缩，每首歌只在接近尾声的时候才稍微放纵一下，坚挺几秒钟，稍纵即逝，让人心生惆怅，好生失望。 

总结：阿信很man，五月天还是boy。

上海的56个长途汽车站

我不知道上海有没有汽车票预售点，在上海上了5年学，包括这次故地重游，我自己从来没有找到过。

2000年，第一次来上海上学，国庆节回家，建仁送我到了火车站，找到附近一个长途汽车站，却没有去泰兴的车。这时，是一位热情的中年男同志，让我坐在他自行车后座上，七拐八拐，来到了一个叫不夜城的长途汽车站，然后给了我一张去泰兴的黄牛票，100元，票价不到50元。

08年，八年以后，我又来到了上海，又要回去了。打的到汉中路地铁口，找以前的不夜城车站，拆了……
旁边还有另一个车站，跑过去问，居然没有去泰州的，门口那阿姨说得好，上海56个汽车站，我怎么可能知道哪个车站去泰州。
这时，旁边一个中年人，早有准备的样子，走上前来，一副守株待兔的表情，承诺把我带到能去泰州的车站，没车不要钱。八年，自行车升级为摩托车了。
到了地儿，果然有车，很职业，我就欣赏这种素质，立即给他10元。这年头黄牛比车站更可靠。
到的这个地方叫“上海火车站XX旅行社长途汽车客运售票站”，一个泰兴老乡接了我，给他75元，他给我一张手写票据，让我去候车室等。这是一个非常简陋的售票站的一个非常简陋的候车室，一辆班车都没看到，甚至连停车场都没有……
时间到了，老乡带我们几个上了一辆面包车，开了。一路走，咦，怎么是面包车啊，还没坐满，这是打算去哪儿啊？到了高架路旁边，下来了，继续等，哦，已经有不少人在这儿等了，不出所料……
终于，去姜堰的大巴出现了，大家一起，上车，终于可以安心在车上坐会儿了……
到了姜堰，下车，师傅又把我送上了姜堰开泰州的公共汽车，这是最后一次转车。

我又一次近距离接触了这个靠职业道德维持的行业。

只要苏北不通火车，只要上海有这么多长途汽车站，泰州老乡的返乡噩梦还将继续。

故地重游

08年，毕业后三年，又来上海了。

以前以为只要有互联网，保持在线沟通，大家的生活应该都能了解得八九不离十。现在看来，互联网的沟通能力太有限了。

小区里面网线没有了，家家都是无线网络；Helix和小黄的二人世界初见雏形，他自己则已成为老板的得力助手，开着公司配的车，用着黑莓手机，还订阅了ChinaDaily；马老师术后恢复很好，活蹦乱跳的，刚跳槽去了外企，依旧是项目经理，依旧是十几万年薪，现在和公司交流都是用英文。妈的，怎么现在个个英语都这么好啊。

Helix已经成功转型为居家男人，每天第一个到家，打开收音机，煮饭烧菜，和以前一样井井有条，一个未婚男人能转型到这份上，真不容易；马老师挎着大屏MP4，继续广交天下朋友，追求他的侠客人生；驴和以前一样，跟着他老板干活，距离教授吃喝团也越来越近；赵博士一声不响，却已玩转欧美诸国，前途不可限量。祝Herchen.DU早日开张。

终于近距离接触了一次朝九晚五工作制，早上六点起床，晚上七点到家，上班时间8小时、路上时间4小时，还有12小时休息时间。
城市太大不见得好，一个区都比我们这儿一个县的面积大，每天上下班的路上时间实在太长，虽然公交和地铁站很多，但步行距离还是太远，打的又太贵，唉，折磨人！上下班时候那个堵哦，难怪大家有车不开，骑自行车上下班，省时间啊！

上海不是我呆的地儿，爷还是老老实实回泰州了。

签证见闻

预约的12月10日13:15，我12:30到达梅龙镇广场。
——现在的美国上海总领馆在梅龙镇，上海有些的哥还以为在老地方，别理他。

上八楼，被赶下来，去美其大剧院存包和手机，10元。
——手机和包不能带进去，请妥善处理。

然后在一楼排队，领牌子。排了一会儿上去了，坐电梯上到八楼，继续排队，那个热啊，前两天还零下1度的，怎么今天就21度了呢，爷是穿着全套过冬装备过来的……
排队期间有个女人试图插队，以失败告终，秩序很严谨。

终于接近签证大厅了，进去前先递交护照，有一个人专门检查，在他的表格上对照，可能是看你有没有预约吧，果然很严谨。

进了签证大厅，第一步是安检。给你一个塑料斗，把口袋里的东西扔进去，如手表、硬币、皮带等，鞋也要脱下来，一起接受扫描，人则要过安检门，如果门叫，麻烦您退出来，把口袋仔细再检查一遍。

大厅里面人真多啊，坐着的、站着的、排着队的，做好打持久战的准备。迅速穿好衣服，把东西收拾好，然后领一个邮寄单子，把自己的邮寄地址写好，将来护照会寄回给你。单子按照墙上的模板进行填写，不能有误。填好了交给工作人员检查，然后继续排队……
——人很多，笔很少，如果预先带好笔，就能省一点时间。

终于到了服务窗口了，按要求把护照、DS表、缴费收据、邮寄单子等递进去，根据情况，可能还需要邀请函，都准备好。工作人员把材料收过去，同时给你一张号码表。好了，可以暂时休息一下，收好号码表，找个位子坐下来，等着工作人员叫你吧……
这次的等待是最漫长的……

终于喊到号了，排着队去四号窗口采集指纹，采集完了立刻继续排队，等待面签。好了，快结束了。签证官一共六个左右，有男有女，有的和蔼可亲，有的面相凶悍，你可以选择和他讲中文还是英语，如果是跟团旅游，中文自然没有影响，否则还是乖乖用英语吧。我觉得，签证官看过你的材料后，对你的情况就已经了解得八九不离十了，如果材料准备的不够，他会要求你出示相应的证明。他会简短的问你几个问题，可能主要是看看你是否紧张，材料填写和你所讲是否吻合，你有没有撒谎等等吧。签证官就问了我五个问题：你去美国干什么，呆多久，你什么时候开始上班的，在单位做什么，单位有人和你一起去吗，问完这几个问题后，“You’ve passed, have a good trip.”，哦耶。

——个人感觉面签的时候不要太兴奋，不要签证官没要求就一个劲的展示材料，给人一种此地无银三百两的感觉。签证官不会随便拒签一个人，如果你的材料证明力不够，他会提要求的。

排队四个小时，面签4分钟，出来的时候下午4:30。