【摘要】：在機械荷載作用下,集料的形態(tài)特征對瀝青路面的力學響應(yīng)起著重要作用,而粗集料的表面紋理是影響瀝青路面表面性能的關(guān)鍵因素。為了全面描述粗集料的粗糙程度,引入了高差相關(guān)函數(shù)進行粗集料表面紋理多參數(shù)表征。首先借助觸針輪廓儀獲取集料表面紋理輪廓曲線,消除數(shù)據(jù)誤差。然后,計算粗集料高差相關(guān)函數(shù),對函數(shù)進行分段擬合,計算表面紋理曲線的自相似特征參數(shù)(D,ξ_∥,ξ_1)作為評價指標,定量表征粗集料表面紋理的粗糙程度。研究發(fā)現(xiàn):粗集料表面紋理在一定尺度范圍內(nèi)具有兩段變維特性,但分形維數(shù)對粗集料表面的粗糙程度不敏感,采用分形維數(shù)作為獨立參數(shù)評價粗集料表面粗糙度具有很大局限性;水平截止波長ξ_∥可反映粗集料表面最大微凸體的大小,不同集料的最大微凸體大小差異明顯;幅度期望值ξ_1可定量描述粗集料的粗糙程度,由分形維數(shù)D,水平截止波長ξ_∥和幅度期望值ξ_1可以更加全面地描述粗集料表面粗糙程度。通過大量室內(nèi)試驗,分析了粗集料表面紋理對瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、耐久性和抗滑性的影響。分析結(jié)果表明:粗集料表面紋理粗糙度的增加會造成瀝青混合料的動穩(wěn)定度、抗拉應(yīng)變、劈裂強度比、摩擦系數(shù)等指標增大,而抗拉強度會減小。隨著粗集料表面紋理粗糙度的增加,瀝青混合料的高溫抗車轍性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和抗滑性不斷增強。
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U414
【圖文】：

X 射線斷層掃描裝置(X-rayComputedTomography，X-rayCT)主要通過獲取試件內(nèi)部連續(xù)斷面圖像來直觀反映試件三維空間結(jié)構(gòu)信息�；� X-ray CT 技術(shù)獲取的數(shù)字圖像真實可靠，準確度高，具有很好的重構(gòu)精度，因而擁有廣泛的應(yīng)用前景。X-ray CT 技術(shù)主要是基于射線技術(shù)和計算機技術(shù)，其主要利用 X 射線輻射物體并使膠片感光成像。當 X 射線穿透物體時，輻射強度將呈現(xiàn)出指數(shù)型衰減并且衰減速率僅受物質(zhì)密度影響。據(jù)此可建立物質(zhì)密度與射線吸收率(CT 數(shù))之間的相關(guān)關(guān)系，通過將其轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的像素灰度值可獲得物體的三維信息。通過專用的 3D 可視化軟件即可進行物體的 3D 重構(gòu)。由于工業(yè) CT 具有比醫(yī)用 CT 更強的輻射能力，可實現(xiàn)定量實時無損檢測，因而在各類工業(yè)工程測試研究中得到了廣泛應(yīng)用。通過 CT 技術(shù)對瀝青混合料試件進行無損檢測，即可獲取試件內(nèi)部組成信息，這對研究瀝青混合料的各項性能提供了很好的技術(shù)支撐。Masad E 是較早將 CT 技術(shù)運用于瀝青混合料研究的學者之一，其采用二維 CT圖像表征不規(guī)則集料顆粒的三維表面特性，但由于 CT 技術(shù)本身的局限性，三維重構(gòu)的數(shù)據(jù)處理工作量較大，對計算機要求較高[27]。

武漢科技大學碩士學位論文集料顆粒的三維表面輪廓，并采用表面球面變換對其進行了表征，結(jié)果證明球面調(diào)和變換可較好地表征集料顆粒的三維輪廓和表面細節(jié)特征。之后，段躍華利用 DIP技術(shù)實現(xiàn)了粗集料的分割，提出了接觸度指標 C，從定量的角度對混合料內(nèi)部粗集料顆粒的接觸水平進行了表征[29]。Liu T 等人為了解粗集料形狀對瀝青混合料破壞過程中應(yīng)力分布和微裂紋擴展的影響，采用 CT 掃描技術(shù)得到的瀝青混合料 2D 切片圖像來分析粗集料的形狀特征(即邊緣數(shù)量，面積，等效半徑，伸長率和尺寸分布)�；诖旨系纳鲜鼋y(tǒng)計特征，提出了一種多邊形隨機建模方法，試驗結(jié)果表明，建立的模型能夠準確描述混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變特性和損傷演化[30]。Wu Jiangfeng等人采用工業(yè) CT 儀器研究了礫石集料。利用 MATLAB 軟件獲取集料圖像切片屬性，包括反相，中值濾波，降噪，二值化等。利用 MIMICS 軟件重建集料的三維模型，并提出采用多指標參數(shù)體系評價集料的形狀特征[31]。

武漢科技大學碩士學位論文激光掃描方法直接獲得粗集料的表面積和體積，采用不同采石場集料的三維激光掃描數(shù)據(jù)代替體積比以確定扁平和細長集料顆粒的含量，驗證了一種新的集料平坦度方程[33]。Ge Haitao[34]等人采用三維激光掃描技術(shù)獲得點云數(shù)據(jù)進行分析，得到了多種尺寸和多種磨耗周期的集料顆粒的 3D 形態(tài)信息。從不同尺度提出了表征粗集料形態(tài)特征的定量評價指標，并分析了粗集料的磨耗衰減規(guī)律，為粗集料的性能評價和優(yōu)化提供了技術(shù)指導。從上述研究中可以分析，與 CT 掃描技術(shù)相比，三維激光掃描技術(shù)能夠以更低的成本和更高的效率準確且定量地表征集料的形狀特性。但該方法也存在工藝要求高、操作困難等缺點。且激光掃描結(jié)果易受自然光線和集料顏色的影響，因此僅適用于粗集料輪廓形狀掃描，而針對精度要求更高的表面紋理測量，則存在細節(jié)丟失等問題。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李曉亮;;機械加工零件表面紋理缺陷的檢測研究[J];科技經(jīng)濟導刊;2017年02期

2 陳曉克;;淺談機械加工零件表面紋理缺陷的檢測[J];中國高新區(qū);2017年21期

3 曾繼華;;機械加工零件表面紋理缺陷檢測[J];科技展望;2016年25期

4 黃峰,樓祺洪,董景星,魏運榮,雷博,范滇元,周翔;高分子纖維的準分子激光表面紋理化[J];中國激光;2001年02期

5 貢玉南,華建興,黃秀寶;紡織品表面紋理的圖像分析方法[J];中國紡織大學學報;1998年02期

6 危常忠,王本強,謝鐵邦;表面紋理的參數(shù)評定研究[J];華中理工大學學報;1999年01期

7 吳玉;榮泰;;自然的魅力 美麗的家園[J];建筑裝飾材料世界;2008年01期

8 董軍宇;呂玉芳;梁作娟;;統(tǒng)一框架下的五種三維表面紋理合成方法及其性能比較[J];現(xiàn)代制造工程;2006年11期

9 郁蘭;;織物表面紋理及其影響因素探討[J];輕紡工業(yè)與技術(shù);2010年05期

10 黃峰,樓祺洪,雷博,董景星,魏運榮,范滇元;激光輻照高分子纖維表面紋理化過程中的熱分析[J];光學學報;2001年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王宇辰;王寧;李杰宇;裴磊洋;;剛性輥壓設(shè)備用于機場道面表面紋理制作的方法研究[A];《工業(yè)建筑》2018年全國學術(shù)年會論文集（中冊）[C];2018年

2 陳昕;朱卓立;岳莉;余嘉怡;于海洋;;曲率分析輔助固定義齒表面紋理仿真制作的效能評價研究[A];第十二次全國口腔修復學學術(shù)會議論文匯編[C];2018年

3 胡吉永;姜瑞濤;楊旭東;丁辛;;摩擦影響表面紋理觸覺傳感的神經(jīng)力學原理[A];中國力學大會-2015論文摘要集[C];2015年

4 唐勇;楊成宇;;利用搜索帶加速的一種基于樣圖的多邊形表面紋理合成方法[A];立體圖象技術(shù)及其應(yīng)用研討會論文集[C];2005年

5 劉紅彬;孟永鋼;;表面紋理對流體潤滑油膜承載能力與摩擦特性的影響[A];第六屆全國表面工程學術(shù)會議論文集[C];2006年

6 劉紅彬;孟永鋼;;表面紋理對流體潤滑油膜承載能力與摩擦特性的影響[A];第六屆全國表面工程學術(shù)會議暨首屆青年表面工程學術(shù)論壇論文集[C];2006年

7 黃峰;樓祺洪;雷博;董景星;魏運榮;范滇元;;激光照射材料表面時的Rayleigh-Taylor不穩(wěn)定性[A];湖北省激光學會論文集[C];2000年

8 畢海濤;孔霞;張紹明;周飛;;液粘離合器摩擦副研究進展[A];2011年全國青年摩擦學與表面工程學術(shù)會議論文集[C];2011年

9 鄧謙;張勇;;捷克玻璃隕石及其仿制品的實驗室鑒定[A];2013中國珠寶首飾學術(shù)交流會論文集[C];2013年

10 潘建軍;孔憲梅;陳大融;;磨粒的分形紋理特征提取[A];第六屆全國摩擦學學術(shù)會議論文集（上冊）[C];1997年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 中國紡織面料流行趨勢專業(yè)研究團隊;休閑優(yōu)雅兩不誤[N];中國紡織報;2019年

2 何葉;米蘭巴黎梳理新男裝規(guī)則[N];第一財經(jīng)日報;2008年

相關(guān)博士學位論文 前7條

1 劉光麗;用于光學影像技術(shù)的皮膚光學仿體制備及表征研究[D];中國科學技術(shù)大學;2019年

2 晁彩霞;點磨削零件表面形貌特征及摩擦學特性研究[D];東北大學;2015年

3 韓靜;宏微觀表面紋理的潤滑及摩擦性能研究[D];中國礦業(yè)大學;2013年

4 李鵬;反射面天線與高密度機箱的多場耦合分析與集成優(yōu)化設(shè)計[D];西安電子科技大學;2010年

5 張彥娟;丙烯酸酯/硅溶膠改性人工林木材與表面紋理強化的研究[D];中國林業(yè)科學研究院;2014年

6 王會會;照明對物體表面紋理的視覺感知影響的研究[D];浙江大學;2017年

7 韓建偉;基于樣本的三維表面紋理快速合成技術(shù)[D];浙江大學;2009年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 李慶豐;基于高差相關(guān)函數(shù)的粗集料表面紋理表征及瀝青混合料性能研究[D];武漢科技大學;2019年

2 孫奇;輪軸車削加工表面紋理分析及疲勞性能研究[D];大連交通大學;2017年

3 郭占杰;瀝青路面粗集料表面紋理激光測量平臺及控制系統(tǒng)研究[D];長安大學;2017年

4 任靜;三維表面紋理超分辨率技術(shù)研究[D];中國海洋大學;2007年

5 劉作珍;基于通用訓練集的三維表面紋理超分辨率研究[D];中國海洋大學;2008年

6 孫桂梅;基于核函數(shù)的三維表面紋理合成[D];中國海洋大學;2007年

7 楊艷;縐織物表面紋理形貌結(jié)構(gòu)的表征及分形分析[D];江南大學;2008年

8 宗常進;基于小波變換的三維表面紋理表示及合成[D];中國海洋大學;2008年

9 丁立軍;基于攝影原理的文物表面紋理重建技術(shù)研究[D];江蘇大學;2007年

10 于忠達;三維表面紋理填洞研究[D];中國海洋大學;2006年

本文編號：2789937