基于集料相互嵌挤作用的沥青混合料细观力学模型研究

发布时间：2021-08-10 00:34

　　沥青混合料是一种多相复合黏弹性材料,其基本黏弹性特性主要取决于混合料材料组成及其内部的细观结构。利用复合材料细观力学探究沥青混合料细观材料和结构组成对其力学特性的影响,建立数学模型对混合料的力学性能进行预测,对沥青混合料的材料设计和沥青路面的结构设计一体化具有重要意义。同时,为了准确的通过数学物理模型预测沥青混合料动态模量、相位角等黏弹性参数,需要通过实验数据与预测数据对比,对模型的有效性进行验证,同时分析模型参数取值对预测结果的影响,以及模型参数取值的影响因素。文中在Luo和Lytton提出的自洽细观力学模型的基础上,考虑了混合料级配对其动态模量的影响,将混合料视作由无数个裹覆有一定厚度沥青油膜的集料颗粒单元组成,建立基于级配设计的动态模量预测模型。并设计了四种沥青混合料对模型有效性进行验证。结果表明,该模型预测结果与实测数据的判定系数均在0.98以上,说明该模型对动态模量的预测具有较好的精度。为了能够更加全面的评价沥青混合料的黏弹性力学特性,除了对混合料的动态模量进行预测之外,也应对混合料的相位角进行预测。将自洽模型在复数域进行拓展,建立复数形式的细观力学模型,通过预测混合料存储模... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

试件

26E′(ω)、E′(ω)——存储模量、损失模量，MPa；ω——试验角频率，rad/s。混合料的动态模量等于复数模量的模，其值为()()()22*Eω=E′ω+E′ω（2-38）式中：()*Eω——沥青混合料的动态模量，MPa。在加载过程中，由于混合料具有的黏弹性效应，其应变总是会滞后于应力一定角度，将这个角度称为相位角，其与存储模量、损失模量有式（2-39）的关系。一般情况下，弹性材料的相位角为0°，黏性材料的相位角为90°，而黏弹性材料相位角则在0°~90°之间[59]。()()tanEEωω′=′（2-39）采用动态测试系统（DTS）对试件进行单轴压缩动态模量试验。加载过程中试件的轴向变形通过图2-5中面安装三个标距为100mm，相互间隔角度为120°的位移传感器（LVDT）记录。图2-5DTS装置示意图环境箱加载杆轴向位移传感器上下压头测温试件

44Fvεhε图3-1LVDT安装示意图图3-2LVDT夹具示意图沥青混合料复数泊松比测试采用多功能电液伺服材料测试系统（MaterialTestingSystem，MTS）进行试验，MTS的仪器如图3-3所示。


本文编号：3333090