基于数字散斑方法沥青混合料变形特性研究

发布时间：2018-10-23 17:08

【摘要】：沥青混合料在荷载作用下会产生变形，变形的积累会产生车辙，变形超出材料变形承受范围则会产生裂缝，车辙与裂缝为沥青路面主要病害形式，影响沥青路面使用性能，因此变形特性研究对于沥青路面路用性能有重要意义。沥青混合料为多相复合材料，不同组成材料之间的差异使得变形分布不均、局部变形复杂，传统的宏观变形性能试验方法很难获得材料局部变形特性，加之材料非均匀性造成的变形破坏位置的随机性，更给准确预设变形测量工具造成困难。数字散斑试验方法为获取材料局部变形特性提供了新的方法，获取全场应变方便了破坏位置局部变形测量，基于数字散斑试验方法在沥青混合料变形特性研究中的优点，本文主要针对以下几个方面进行研究： （1）实验方法及软件参数选择研究 对二维数字散斑方法基本原理、实验装置，试验过程与数字散斑软件后处理方法进行研究，分析参数设置对数字散斑系统分析精度的影响，得出最优参数设置。 （2）沥青混合料应变场分布状态研究及变形特性评价指标确立 采用同种材料组成的沥青混合料，不同试验方法进行研究，分析实验过程中混合料应变场分布状态，通过数字散斑方法软件分析结果，提出沥青混合料变形特性评价指标。 （3）材料均质性对应变场分布影响研究 比较沥青混合料材料分布均匀性与应变场分布均匀性关系，提出表征材料分布均匀性评价指标，并通过该指标建立起材料分布均匀性与应变场分布均匀性之间联系。 （4）沥青混合料变形特性影响因素分析 分析沥青混合料变形特性影响因素，比较不同影响因素对宏观力学与变形指标、数字散斑局部变形指标的影响，分析不同变形特性指标的主要影响因素。 （5）沥青混合料开裂变形特性研究 通过材料断裂性能试验，分析不同材料宏观力学与变形指标之间差异，利用数字散斑试验方法提出的开裂变形评价指标，，评价不同材料开裂变形特性。
[Abstract]:Asphalt mixture will produce deformation under the action of load, the accumulation of deformation will produce rutting, deformation beyond the range of material deformation will produce cracks, rutting and crack are the main form of asphalt pavement disease, which affects the performance of asphalt pavement. Therefore, the study of deformation characteristics is of great significance for asphalt pavement performance. The asphalt mixture is a multiphase composite material. The difference between the different composition materials makes the deformation distribution uneven and the local deformation complex. It is difficult to obtain the local deformation characteristic of the material by the traditional macroscopic deformation performance test method. In addition, the randomness of deformation and failure location caused by material inhomogeneity makes it difficult to accurately preset deformation measurement tools. The digital speckle test method provides a new method for obtaining the local deformation characteristics of the material, and obtaining the full-field strain facilitates the local deformation measurement of the failure position. Based on the advantages of the digital speckle test method in the study of the deformation characteristics of asphalt mixture, This paper mainly focuses on the following aspects: (1) the basic principle of two-dimensional digital speckle method, experimental device, and software parameter selection. The experimental process and the post-processing method of digital speckle software are studied, and the effect of parameter setting on the precision of digital speckle system is analyzed. The optimal parameter setting is obtained. (2) the research of strain field distribution state and the evaluation index of deformation characteristics of asphalt mixture. The asphalt mixture composed of the same material is established and studied by different test methods. The distribution of strain field of mixture is analyzed in the process of experiment, and the results are analyzed by the software of digital speckle method. The evaluation index of asphalt mixture deformation characteristic is put forward. (3) the influence of material homogeneity on strain field distribution is studied and the relationship between the distribution uniformity of asphalt mixture material and strain field is compared. The evaluation index of distribution uniformity of characterizing materials is proposed. The relationship between material distribution uniformity and strain field distribution uniformity is established by this index. (4) the influencing factors of asphalt mixture deformation characteristics are analyzed and analyzed. The effects of different influencing factors on macro mechanics and deformation index, digital speckle local deformation index are compared. The main influencing factors of different deformation characteristic indexes are analyzed. (5) the cracking and deformation characteristics of asphalt mixture are studied. The difference between macroscopic mechanics and deformation index of different materials is analyzed through the test of material fracture performance. The cracking and deformation characteristics of different materials are evaluated by using the evaluation index of crack deformation proposed by the digital speckle test method.
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U414

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本文编号：2289920