本文關(guān)鍵詞：基于黏彈特性的瀝青普適本構(gòu)模型研究

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【摘要】：瀝青普適黏彈本構(gòu)模型是指能準(zhǔn)確全面描述不同荷載下瀝青本構(gòu)關(guān)系的黏彈模型。多年來,瀝青黏彈模型的研究一直是研究者們關(guān)注的重點(diǎn),提出了多種黏彈性本構(gòu)模型�，F(xiàn)有的黏彈本構(gòu)模型均可以較好地模擬瀝青在一種或幾種荷載作用形式下的力學(xué)行為,但是缺乏普適性,并不是對動、靜態(tài)下的所有荷載作用模式均適用。雖然廣義黏彈模型可以反映瀝青的動、靜態(tài)黏彈特性,但是模型復(fù)雜,不便于實(shí)際應(yīng)用。因此,建立簡單、普適的黏彈本構(gòu)模型對瀝青力學(xué)性能預(yù)測和路面設(shè)計(jì)至關(guān)重要。針對上述問題,從瀝青的黏彈特性入手,首先基于動態(tài)荷載和靜態(tài)荷載試驗(yàn)測試瀝青動、靜態(tài)黏彈性能,分析不同溫度和荷載條件下瀝青復(fù)數(shù)模量、相位角、儲存模量、損耗模量等動態(tài)黏彈參數(shù)在頻率域內(nèi)的變化情況,建立各黏彈參數(shù)主曲線探究寬頻率范圍黏彈特性的變化規(guī)律,同時分析時間域內(nèi)蠕變?nèi)崃亢退沙谀Ａ康淖兓?guī)律,為普適黏彈本構(gòu)模型的建立奠定基礎(chǔ)。其次,基于復(fù)雜的動態(tài)黏彈特性對黏彈模型進(jìn)行模型辨識,主要包括經(jīng)典黏彈模型辨識和分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)模型辨識兩部分,研究基本元件個數(shù)及組合方式對模型擬合效果的影響,在此基礎(chǔ)上初步確定普適黏彈本構(gòu)模型的模型元件及各元件連接方式。最后,分別基于動態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、靜態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和動、靜態(tài)全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)對瀝青普適黏彈本構(gòu)模型進(jìn)行參數(shù)辨識并分析其擬合結(jié)果,確定模型擬合準(zhǔn)則,另外選擇瀝青膠漿按照相同的研究方法對普適黏彈本構(gòu)模型的適用性進(jìn)行驗(yàn)證。論文闡述了瀝青黏彈本構(gòu)模型的模型辨識和參數(shù)辨識過程,為瀝青普適黏彈本構(gòu)模型的建立及力學(xué)性能預(yù)測提供了理論依據(jù),同時也為其他黏彈材料本構(gòu)模型的研究提供一定的參考和依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：瀝青 黏彈特性 本構(gòu)模型 辨識
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U414
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景9
• 1.2 研究目的及意義9-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.3.1 瀝青黏彈特性的研究10
• 1.3.2 瀝青黏彈本構(gòu)模型的研究10-12
• 1.3.3 瀝青本構(gòu)模型參數(shù)辨識的研究12-13
• 1.4 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線13-16
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容13-14
• 1.4.2 技術(shù)路線圖14-16
• 第2章 瀝青黏彈性能的研究方法16-21
• 2.1 試驗(yàn)材料16
• 2.2 試驗(yàn)儀器及試件制備16-17
• 2.2.1 試驗(yàn)儀器16-17
• 2.2.2 試件制備17
• 2.3 研究方法17-20
• 2.3.1 應(yīng)力掃描試驗(yàn)17-18
• 2.3.2 頻率掃描試驗(yàn)18
• 2.3.3 蠕變試驗(yàn)18-20
• 2.3.4 應(yīng)力松弛試驗(yàn)20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 瀝青動態(tài)和靜態(tài)黏彈特性分析21-35
• 3.1 動態(tài)黏彈特性分析21-30
• 3.1.1 時溫等效原理21-22
• 3.1.2 CAM模型基本理論22-23
• 3.1.3 動態(tài)黏彈力學(xué)性能分析23-30
• 3.2 靜態(tài)黏彈特性分析30-33
• 3.2.1 蠕變性能30-31
• 3.2.2 應(yīng)力松弛性能31-33
• 3.3 本章小結(jié)33-35
• 第4章 瀝青黏彈本構(gòu)模型的模型辨識35-61
• 4.1 基本元件35-38
• 4.2 黏彈模型擬合方法和擬合準(zhǔn)則38-39
• 4.3 經(jīng)典黏彈性本構(gòu)模型的模型辨識39-51
• 4.3.1 三參數(shù)液體模型39-42
• 4.3.2 Burgers模型42-44
• 4.3.3 廣義Burgers模型44-48
• 4.3.4 廣義Maxwell模型48-51
• 4.4 分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)黏彈性本構(gòu)模型51-60
• 4.3.1 類三參數(shù)液體分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)模型51-53
• 4.3.2 三元件串聯(lián)分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)模型53-56
• 4.3.3 四元件串聯(lián)分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)模型56-58
• 4.3.4 五元件串聯(lián)分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)模型58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第5章 基于動、靜態(tài)黏彈特性的瀝青黏彈普適本構(gòu)模型的參數(shù)辨識61-77
• 5.1 基于動態(tài)黏彈特性的模型參數(shù)辨識分析61-63
• 5.2 基于靜態(tài)黏彈特性的模型參數(shù)辨識63-71
• 5.2.1 基于蠕變試驗(yàn)的模型參數(shù)辨識分析63-67
• 5.2.2 基于應(yīng)力松弛試驗(yàn)的模型參數(shù)辨識分析67-71
• 5.3 基于動態(tài)和靜態(tài)黏彈特性的模型參數(shù)辨識71-73
• 5.4 瀝青普適黏彈本構(gòu)模型應(yīng)用性分析73-75
• 5.5 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論77-79
• 一、主要結(jié)論77-78
• 二、本文創(chuàng)新點(diǎn)78-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果84-85
• 致謝85

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本文編號：761613