本教材主要介绍公路、桥梁、隧道工程装备与工程材料相互作用典型物理过程的数值仿真技术和应用案例，重点介绍有限元和离散元仿真技术、典型土木工程材料特性、典型工程装备作业过程仿真案例。本教材分三篇，共十二章。第一篇是绪论，主要介绍数值仿真技术发展、典型土木工程材料和工程装备数值仿真方法。第二篇是公路工程装备数值仿真，聚焦公路施工过程中从原材料制备、施工到养护过程中的关键核心装备与作业过程，每一章均以具体仿真案例为主线。第三篇是桥隧工程装备数值仿真，进行了梁和管片结构体受力分析，介绍了隧道掘进机破岩出碴过程的相关案例。本书可作为高校机械工程、路桥隧工程和土木工程等专业教材，同时也可供相关行业的科研和生产单位的工程技术人员参考。

第一篇  绪论第一章  数值仿真技术概述…………………………………………………………………… ２第一节  数值仿真技术的基本概念………………………………………………………… ２第二节  数值仿真技术发展历史与现状…………………………………………………… ２第三节  数值仿真技术的发展趋势………………………………………………………… ６第二章  典型土木工程材料…………………………………………………………………… ８第一节  岩石………………………………………………………………………………… ８第二节  水泥混凝土……………………………………………………………………… １２第三节  沥青混合料……………………………………………………………………… １４第四节  土与土石混合体………………………………………………………………… １８第三章  工程装备数值仿真方法…………………………………………………………… ２６第一节  有限元方法……………………………………………………………………… ２６第二节  离散元方法……………………………………………………………………… ２８思考题……………………………………………………………………………………… ３２第二篇  公路工程装备数值仿真第四章  路面/ 岩土材料标准受载破坏试验数值仿真……………………………………… ３４第一节  单轴压缩试验的数值仿真……………………………………………………… ３４第二节  巴西劈裂试验的数值仿真……………………………………………………… ４０思考题……………………………………………………………………………………… ４５第五章  石料破碎和筛分设备作业过程数值仿真………………………………………… ４６第一节  石料破碎和筛分设备基本结构及工作原理…………………………………… ４６第二节  石料破碎过程数值仿真………………………………………………………… ５１第三节  石料筛分过程数值仿真………………………………………………………… ５７思考题……………………………………………………………………………………… ６１第六章  水泥混凝土搅拌设备作业过程数值仿真………………………………………… ６２第一节  混凝土搅拌机类型、特点及工作原理…………………………………………… ６２第二节  双卧轴混凝土搅拌机搅拌过程数值仿真……………………………………… ６４思考题……………………………………………………………………………………… ７０第七章  沥青混合料摊铺设备作业过程数值仿真………………………………………… ７１第一节  摊铺机的功能、总体结构和工作原理…………………………………………… ７１第二节  ＥＤＥＭ 模拟沥青混合料的可行性分析………………………………………… ７３第三节  基于ＥＤＥＭ 的沥青混合料摊铺过程仿真分析………………………………… ７５思考题……………………………………………………………………………………… ８３第八章  压实设备作业过程数值仿真……………………………………………………… ８４第一节  振动压路机用途、构造及工作原理……………………………………………… ８４第二节  土壤振动压实过程数值仿真…………………………………………………… ８５思考题……………………………………………………………………………………… ９５第九章  典型土方机械作业过程数值仿真………………………………………………… ９６第一节  挖掘机用途、分类、构造及工作原理…………………………………………… ９６第二节  挖掘机作业过程数值模型构建………………………………………………… ９８第三节  挖掘机作业过程数值仿真结果分析…………………………………………… １０１思考题……………………………………………………………………………………… １０３第十章  沥青路面铣刨过程数值仿真……………………………………………………… １０４第一节  沥青路面铣削设备作业装置结构及基本理论………………………………… １０４第二节  基于有限元软件ＡＢＡＱＵＳ 的铣刨过程数值模型构建………………………… １０９思考题……………………………………………………………………………………… １１７第三篇  桥隧工程装备数值仿真第十一章  ＴＢＭ 破岩和出碴过程数值仿真……………………………………………… １２０第一节  ＴＢＭ 类型、核心部件与工作原理……………………………………………… １２０第二节  滚刀破岩过程数值模型构建…………………………………………………… １２３第三节  滚刀破岩仿真结果分析………………………………………………………… １３０第四节  ＴＢＭ 刀盘出碴过程数值模型构建……………………………………………… １３２第五节  ＴＢＭ 刀盘出碴仿真结果分析…………………………………………………… １３５思考题……………………………………………………………………………………… １３８第十二章  钢筋混凝土构件受载过程数值仿真…………………………………………… １３９第一节  钢筋混凝土梁体受载过程数值建模与分析…………………………………… １３９第二节  钢筋混凝土管片数值模型构建………………………………………………… １５０思考题……………………………………………………………………………………… １５７参考文献……………………………………………………………………………………… １５８