瀝青混合料彈黏塑性損傷理論的研究與驗(yàn)證
本文關(guān)鍵詞:瀝青混合料彈黏塑性損傷理論的研究與驗(yàn)證
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【摘要】:瀝青路面在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)車轍和裂縫等病害,這些病害與瀝青路面材料的損傷有關(guān),為研究瀝青路面材料的損傷演化規(guī)律,本文對(duì)瀝青混合料的損傷進(jìn)行了理論推導(dǎo)和試驗(yàn)驗(yàn)證。本文從黏彈損傷和黏塑損傷兩方面對(duì)瀝青混合料的損傷進(jìn)行了研究。在黏彈損傷方面,總結(jié)了Schapery非線性黏彈損傷模型的理論及其在瀝青混合料損傷研究中的應(yīng)用。在黏塑損傷方面,提出了基于復(fù)合威布爾分布函數(shù)的黏塑損傷模型,并以等效黏塑損傷變量作為黏塑損傷的評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)將損傷變量代入應(yīng)變硬化模型,使黏塑體的損傷體現(xiàn)在其黏塑應(yīng)變中。為驗(yàn)證所提出的黏塑損傷模型的合理性,本文進(jìn)行了不同溫度和應(yīng)力水平下的瀝青混合料單軸壓縮試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明損傷模型能很好地描述混合料的損傷過(guò)程。為直觀地了解瀝青混合料的損傷演化過(guò)程,本文根據(jù)損傷模型在不同條件下得到的擬合參數(shù)作出了對(duì)應(yīng)的損傷演化圖,并揭示出瀝青混合料損傷與溫度和荷載的關(guān)系。本文對(duì)瀝青路面材料損傷監(jiān)測(cè)進(jìn)行了初步探索,提出以黏彈損傷變量S和等效黏塑損傷變量D(N)作為瀝青路面材料的損傷狀態(tài)評(píng)估指標(biāo)。并指出瀝青路面材料損傷狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建原則,對(duì)損傷狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的各組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的描述,包括傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)、損傷狀態(tài)評(píng)估子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)。利用MATLAB軟件,本文采用小波分析方法對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理進(jìn)行了初步研究。本文在瀝青混合料損傷模型方面所做的研究工作,能用于瀝青路面材料的損傷狀態(tài)評(píng)估,將為瀝青路面材料損傷狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展提供理論支持,為延緩路面病害的出現(xiàn)提供有效的解決途徑。
【關(guān)鍵詞】:瀝青混合料 黏彈損傷 黏塑損傷 等效黏塑損傷變量 損傷狀態(tài)評(píng)估指標(biāo) 損傷狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U414
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況11-17
- 1.2.1 瀝青混合料的力學(xué)性能描述方法11-12
- 1.2.2 瀝青混合料本構(gòu)模型12-15
- 1.2.3 瀝青混合料的損傷模型15-17
- 1.3 主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線17-20
- 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容17-18
- 1.3.2 本文結(jié)構(gòu)18-20
- 第二章 基于熱力學(xué)的黏彈損傷模型20-34
- 2.1 彈性體的損傷模型20-23
- 2.1.1 彈性材料20-21
- 2.1.2 Schapery功勢(shì)理論和彈性損傷模型21-23
- 2.2 黏彈體的損傷模型23-28
- 2.2.1 線性黏彈體24-25
- 2.2.2 彈性-黏彈性對(duì)應(yīng)法則和偽應(yīng)變理論25-26
- 2.2.3 非線性黏彈體26-27
- 2.2.4 基于熱力學(xué)的黏彈性體損傷本構(gòu)方程27-28
- 2.3 黏彈損傷模型的求解28-33
- 2.3.1 偽應(yīng)變的計(jì)算28-30
- 2.3.2 損傷模型參數(shù)的求解30-33
- 2.3.3 模型參數(shù)的優(yōu)化33
- 2.4 本章小結(jié)33-34
- 第三章 基于威布爾分布的黏塑損傷模型34-45
- 3.1 基于Kachanov損傷律的黏塑應(yīng)變模型34-40
- 3.1.1 應(yīng)變硬化黏塑模型34-36
- 3.1.2 損傷變量和應(yīng)變等效理論36
- 3.1.3 Kachanov蠕變損傷律36-38
- 3.1.4 重復(fù)加載下的黏塑應(yīng)變38-40
- 3.2 威布爾分布的工程應(yīng)用40-41
- 3.3 基于威布爾分布的黏塑損傷模型41-44
- 3.3.1 損傷模型的建立41-43
- 3.3.2 重復(fù)加載下的黏塑應(yīng)變模型43-44
- 3.4 本章小結(jié)44-45
- 第四章 黏塑損傷模型的瀝青混合料試驗(yàn)驗(yàn)證45-69
- 4.1 試驗(yàn)方案比選45-47
- 4.1.1 試驗(yàn)方法45-46
- 4.1.2 荷載與溫度46-47
- 4.2 單軸重復(fù)壓縮試驗(yàn)47-49
- 4.2.1 原材料47-48
- 4.2.2 試件的制備48
- 4.2.3 單軸重復(fù)壓縮試驗(yàn)48-49
- 4.3 簡(jiǎn)單威布爾分布損傷模型的驗(yàn)證49-53
- 4.3.1 考慮損傷的黏塑應(yīng)變模型49-50
- 4.3.2 黏塑應(yīng)變模型的驗(yàn)證50-53
- 4.4 復(fù)合威布爾分布損傷模型的建立53-54
- 4.4.1 損傷模型的理論基礎(chǔ)53
- 4.4.2 損傷模型的建立53-54
- 4.5 復(fù)合威布爾分布損傷模型的驗(yàn)證與分析54-63
- 4.5.1 AC-25 的擬合結(jié)果54-57
- 4.5.2 AC-20 的擬合結(jié)果57-60
- 4.5.3 AC-16 的擬合結(jié)果60-63
- 4.6 瀝青混合料黏塑損傷的影響因素63-68
- 4.6.1 瀝青混合料黏塑損傷演化圖63-65
- 4.6.2 溫度和荷載的影響65-68
- 4.7 本章小結(jié)68-69
- 第五章 瀝青路面材料損傷監(jiān)測(cè)的探索69-82
- 5.1 損傷狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)69-72
- 5.1.1 黏彈損傷評(píng)估指標(biāo)70-71
- 5.1.2 黏塑損傷評(píng)估指標(biāo)71-72
- 5.2 損傷狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建72-73
- 5.3 子系統(tǒng)的內(nèi)容與功能73-75
- 5.3.1 傳感器子系統(tǒng)73-74
- 5.3.2 數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)74
- 5.3.3 損傷狀態(tài)評(píng)估子系統(tǒng)74-75
- 5.3.4 數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)75
- 5.4 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的降噪處理75-81
- 5.4.1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的模擬76-77
- 5.4.2 有效數(shù)據(jù)的提取與還原77-81
- 5.5 本章小結(jié)81-82
- 第六章 結(jié)論與展望82-85
- 6.1 主要結(jié)論82-83
- 6.2 進(jìn)一步研究的建議83-85
- 參考文獻(xiàn)85-90
- 附錄90-93
- 附錄 190-91
- 附錄 291-93
- 攻讀碩士期間取得的研究成果93-94
- 致謝94
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
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,本文編號(hào):909552
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