發(fā)布時(shí)間：2018-10-10 20:34

【摘要】：瀝青混合料作為一種多相復(fù)合材料,其低溫?cái)嗔烟匦院艽蟪潭壬鲜懿牧霞?xì)觀結(jié)構(gòu)的影響,而這些因素難以通過室內(nèi)試驗(yàn)手段體現(xiàn),且常規(guī)的室內(nèi)試驗(yàn)過程復(fù)雜、工作量大。因此,從宏細(xì)觀相結(jié)合的角度采用虛擬試驗(yàn)方法研究瀝青混合料低溫?cái)嗔研袨榫哂鞋F(xiàn)實(shí)意義。本論文開展了如下工作:(1)通過分析試驗(yàn)參數(shù),確定SCB室內(nèi)試驗(yàn)加載方式,借此從斷裂韌度、峰值荷載對(duì)應(yīng)時(shí)間、裂縫長(zhǎng)度的角度分析不同斷裂加載模式和不同溫度下瀝青混合料宏觀斷裂特性,也為后文數(shù)值模擬結(jié)果提供對(duì)比依據(jù);(2)構(gòu)建了瀝青混合料DEM數(shù)值模型,其主要包括:能夠反映細(xì)觀結(jié)構(gòu)特性的物理模型和一種新型細(xì)觀接觸本構(gòu)。該接觸本構(gòu)在不同加載條件下使用相同的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),從而提供更好的模擬精度;(3)基于FISH語(yǔ)言編寫代碼,虛擬地再現(xiàn)SCB試驗(yàn)的加載條件,并導(dǎo)入前述瀝青混合料數(shù)字模型和通過室內(nèi)試驗(yàn)標(biāo)定的細(xì)觀參數(shù),形成瀝青混合料DEM虛擬試驗(yàn)方法,并驗(yàn)證虛擬試驗(yàn)方法的可靠性;(4)借助上述開發(fā)的虛擬試驗(yàn)方法,通過變換孔隙率、孔隙大小、孔隙分布、集料朝向角度、集料扁平率、集料含量、集料分布等,研究孔隙、集料幾何特性和分布等瀝青混合料細(xì)觀結(jié)構(gòu)對(duì)其斷裂性能和裂縫萌生、發(fā)展規(guī)律的影響;(5)以接觸力網(wǎng)為研究對(duì)象,分析瀝青混合料集料結(jié)構(gòu)特性;借助正交試驗(yàn)方法,分析不同組分對(duì)砂漿性能的影響規(guī)律。進(jìn)而對(duì)瀝青混合料組成進(jìn)行優(yōu)化,并通過常規(guī)室內(nèi)試驗(yàn)予以驗(yàn)證。
[Abstract]:As a kind of multiphase composite material, the fracture characteristics of asphalt mixture at low temperature are largely affected by the meso-structure of the material, and these factors are difficult to be reflected by indoor test means, and the routine indoor test process is complicated and the workload is heavy. Therefore, it is of practical significance to study the low temperature fracture behavior of asphalt mixture by using virtual test method from the angle of macro-meso-view. The main work of this paper is as follows: (1) by analyzing the test parameters, the loading mode of SCB indoor test is determined, and the corresponding time of fracture toughness and peak load is obtained. The angle of crack length analyzes the macroscopic fracture characteristics of asphalt mixture under different fracture loading modes and different temperatures, which also provides a comparative basis for the later numerical simulation results. (2) the DEM numerical model of asphalt mixture is constructed. It mainly includes: a physical model which can reflect the characteristics of meso-structure and a new meso-contact constitutive model. The contact constitutive structure uses the same mathematical structure under different loading conditions to provide better simulation accuracy. (3) the code based on FISH language is written to simulate the loading condition of SCB test. The DEM virtual test method of asphalt mixture is formed by introducing the digital model of asphalt mixture mentioned above and the mesoscopic parameters calibrated by indoor test, and the reliability of virtual test method is verified. (4) with the help of the virtual test method developed above, Porosity is studied by changing porosity, pore size, pore distribution, aggregate orientation angle, aggregate flatness, aggregate content, aggregate distribution, etc. The influence of the meso-structure of asphalt mixture such as aggregate geometry and distribution on its fracture performance and crack initiation and development law. (5) taking contact force network as the research object, analyzing the structure characteristics of asphalt mixture aggregate, using orthogonal test method, The effects of different components on mortar properties are analyzed. Then the composition of asphalt mixture is optimized and verified by routine laboratory test.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U414

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本文編號(hào)：2263155