细观尺度下环氧沥青混合料的粘弹性能研究

发布时间：2017-03-29 06:01

  本文关键词：细观尺度下环氧沥青混合料的粘弹性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：环氧沥青混合料是由环氧沥青、级配集料经拌合并养生固化而成的一种热固性新型材料,级配及材料性能对环氧沥青混合料的粘弹性能影响较大。因此环氧沥青混合料的粘弹特性与其组成材料特性及结构密不可分,故有必要开展细观尺度下环氧沥青混合料的粘弹性能研究,揭示环氧沥青、集料等材料特性及级配组成特性对环氧沥青混合料粘弹特性的影响规律。首先,论文设计不同的蠕变试验方案,采用Burgers模型对环氧沥青、环氧沥青砂浆和环氧沥青混合料的蠕变柔量曲线进行拟合,并分析其粘弹参数变化规律,转换为ABAQUS能识别的prony级数形式。其次,对目前广泛应用的细观力学模型进行分析,选择合适的模型对环氧沥青砂浆及环氧沥青混合料的蠕变行为进行预测和误差分析。最后,对蠕变试件断面进行图像采集,并通过MATLAB开展图像处理分析,将生成的矢量化断面信息导入到ABAQUS中,建立基于细观结构的环氧沥青混合料数值模型,进行虚拟蠕变试验,并分析不同的集料模量、空隙率和过渡层模量对环氧沥青混合料蠕变性能的影响。
【关键词】：环氧沥青混合料 单轴压缩蠕变试验 细观力学模型 数值模拟
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 沥青混合料的粘弹性能11-12
• 1.2.2 沥青混合料的细观力学模型12
• 1.2.3 沥青混合料的数值模拟12-14
• 1.2.4 环氧沥青混合料的粘弹性能14-15
• 1.3 论文研究内容15-16
• 第二章 环氧沥青砂浆和混合料配合比设计及其室内粘弹试验研究16-24
• 2.1 原材料16-17
• 2.2 环氧沥青混合料配合比设计17-19
• 2.2.1 确定最佳油石比18
• 2.2.2 混合料组成质量计算18-19
• 2.3 环氧沥青砂浆组成设计19-21
• 2.3.1 油砂比的计算19-20
• 2.3.2 砂浆组成质量计算20-21
• 2.4 试验方案21-22
• 2.4.1 环氧沥青蠕变试验方案21
• 2.4.2 环氧沥青砂浆蠕变试验方案21
• 2.4.3 环氧沥青混合料蠕变试验方案21-22
• 2.5 本章小结22-24
• 第三章 环氧沥青砂浆及混合料的蠕变性能研究24-40
• 3.1 单轴压缩蠕变试验24
• 3.2 Burgers模型24-26
• 3.3 环氧沥青的蠕变性能研究26-29
• 3.3.1 蠕变柔量的研究26
• 3.3.2 基于蠕变柔量的环氧沥青蠕变特性分析26-27
• 3.3.3 蠕变速率的研究27-28
• 3.3.4 基于Burgers模型的蠕变特性分析28-29
• 3.4 环氧沥青砂浆的蠕变性能研究29-34
• 3.4.1 蠕变柔量的研究29-30
• 3.4.2 基于蠕变柔量的环氧砂浆蠕变特性评价30-31
• 3.4.3 蠕变速率的研究31
• 3.4.4 基于Burgers模型的蠕变特性分析31-33
• 3.4.5 基于Prony级数的Burgers粘弹模型参数33-34
• 3.5 环氧沥青混合料的蠕变性能研究34-38
• 3.5.1 蠕变柔量的研究34-35
• 3.5.2 基于蠕变柔量的环氧混合料蠕变特性评价35
• 3.5.3 蠕变速率的研究35-36
• 3.5.4 基于Burgers模型的蠕变特性分析36-38
• 3.6 本章小结38-40
• 第四章 环氧沥青砂浆及其混合料粘弹性能的细观力学模型研究40-56
• 4.1 引言40
• 4.2 主要思路40
• 4.3 细观力学模型40-44
• 4.3.1 弹性范围内的细观力学模型41-43
• 4.3.2 粘弹范围内的细观力学模型43-44
• 4.4 细观力学模型的预测分析44-54
• 4.4.1 夹杂体分比的计算44-45
• 4.4.2 模量和蠕变应变之间的转换45
• 4.4.3 环氧沥青砂浆的蠕变性能预测45-49
• 4.4.4 环氧沥青混合料的蠕变性能预测49-54
• 4.5 本章小结54-56
• 第五章 环氧沥青混合料粘弹性能的数值模拟研究56-74
• 5.1 引言56
• 5.2 数值模拟内容56
• 5.3 数字图像采集及处理技术56-59
• 5.3.1 数字图像采集57
• 5.3.2 数字图像处理57-59
• 5.4 有限元模型的建立研究59
• 5.5 有限元模型中参数的确定研究59-60
• 5.5.1 线弹性力学模型59
• 5.5.2 粘弹性模型59-60
• 5.6 基于单轴压缩蠕变实验的虚拟试验研究60-62
• 5.6.1 结果对比60-61
• 5.6.2 误差分析61-62
• 5.7 数值模拟影响因素研究62-71
• 5.7.1 集料模量影响研究62-63
• 5.7.2 空隙影响研究63-67
• 5.7.3 过渡层影响研究67-70
• 5.7.4 空隙率及过渡层综合影响研究70-71
• 5.8 本章小结71-74
• 第六章 总结与展望74-76
• 6.1 总结74
• 6.2 展望74-76
• 致谢76-78
• 参考文献78-83

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