ساخت مدل تحلیلی به منظور پیش‌بینی زاویه فاز (δ) در آزمایش رئومتر برشی دینامیکی (DSR)

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، موسسه آموزش عالی اقبال لاهوری، مشهد، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

doi
10.22034/tri.2023.398288.3157
چکیده

مشخصات سوپرپیو قیر به‌منظور بهبود عملکرد روسازی با کنترل مشکلات روسازی تحت طیف وسیعی از دماها و شرایط پیری طراحی شده است. رئومتر برشی دینامیکی (DSR) یکی از آزمایش‌های سوپرپیو است که برای تعیین خواص رئولوژیکی قیر استفاده می‌شود. هدف این مطالعه ایجاد مدل پیش‌بینی باقابلیت پیش‌بینی زاویه فاز (δ) به‌عنوان یک نتیجه اصلی از روش آزمایش DSR است. این به‌نوبه خود می‌تواند زمان به دست آوردن نتایج آزمایشگاهی و درنتیجه هزینه را کاهش دهد. برای این هدف یک روش یادگیری ماشین گروهی با رویکرد جنگل تصادفی استفاده شده است. بر این اساس، هفت متغیر مؤثر بر زاویه فاز قیر از نتایج 1225 نمونه از وب‌سایت LTPP جمع‌آوری شد. این عوامل عبارت‌اند از: دمای آزمایش، نوع پیری، درجه عملکرد پایین (PG-low)، درجه عملکرد بالا (PG-high)، نفوذ، ویسکوزیته سینماتیک و ویسکوزیته مطلق (دینامیک). روش پیشنهادی از طریق یک روش اعتبارسنجی متقاطع 10 برابری تأییدشده و بر اساس تجزیه‌وتحلیل انجام‌شده به‌دقت بیش از 90 درصد ازنظر ضریب تعیین می‌رسد. درنهایت، تأثیر برخی از عوامل کلیدی در رویکرد جنگل تصادفی نیز بررسی شد، به‌عنوان‌مثال، میزان تأثیر حساسیت پارامترهای ورودی زاویه فاز. همچنین بر اساس نتایج تحلیل حساسیت، اهمیت متغیرهای ورودی مختلف به دست آمد. بر اساس بررسی‌ انجام‌شده، دمای آزمایش و نوع پیرشدگی بیشترین تأثیر را بر زاویه فازی قیر دارند. می‌توان با افزایش تعداد و تنوع داده‎‌های آموزشی مدل‌ را جهت رسیدن به نتایج بهتر و پیش‌بینی سایر خواص عملکردی قیر استفاده کرد.