本文關鍵詞：瀝青混合料彈黏塑性損傷理論的研究與驗證

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【摘要】：瀝青路面在使用過程中會出現車轍和裂縫等病害,這些病害與瀝青路面材料的損傷有關,為研究瀝青路面材料的損傷演化規(guī)律,本文對瀝青混合料的損傷進行了理論推導和試驗驗證。本文從黏彈損傷和黏塑損傷兩方面對瀝青混合料的損傷進行了研究。在黏彈損傷方面,總結了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用。在黏塑損傷方面,提出了基于復合威布爾分布函數的黏塑損傷模型,并以等效黏塑損傷變量作為黏塑損傷的評價指標。通過將損傷變量代入應變硬化模型,使黏塑體的損傷體現在其黏塑應變中。為驗證所提出的黏塑損傷模型的合理性,本文進行了不同溫度和應力水平下的瀝青混合料單軸壓縮試驗,試驗結果表明損傷模型能很好地描述混合料的損傷過程。為直觀地了解瀝青混合料的損傷演化過程,本文根據損傷模型在不同條件下得到的擬合參數作出了對應的損傷演化圖,并揭示出瀝青混合料損傷與溫度和荷載的關系。本文對瀝青路面材料損傷監(jiān)測進行了初步探索,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)評估指標。并指出瀝青路面材料損傷狀態(tài)監(jiān)測系統的構建原則,對損傷狀態(tài)監(jiān)測系統的各組成部分進行了詳細的描述,包括傳感器子系統、數據采集與處理子系統、損傷狀態(tài)評估子系統和數據管理子系統。利用MATLAB軟件,本文采用小波分析方法對數據的預處理進行了初步研究。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)評估,將為瀝青路面材料損傷狀態(tài)監(jiān)測系統的發(fā)展提供理論支持,為延緩路面病害的出現提供有效的解決途徑。
【關鍵詞】：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)評估指標 損傷狀態(tài)監(jiān)測系統
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 國內外研究概況11-17
• 1.2.1 瀝青混合料的力學性能描述方法11-12
• 1.2.2 瀝青混合料本構模型12-15
• 1.2.3 瀝青混合料的損傷模型15-17
• 1.3 主要研究內容和技術路線17-20
• 1.3.1 主要研究內容17-18
• 1.3.2 本文結構18-20
• 第二章 基于熱力學的黏彈損傷模型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-黏彈性對應法則和偽應變理論25-26
• 2.2.3 非線性黏彈體26-27
• 2.2.4 基于熱力學的黏彈性體損傷本構方程27-28
• 2.3 黏彈損傷模型的求解28-33
• 2.3.1 偽應變的計算28-30
• 2.3.2 損傷模型參數的求解30-33
• 2.3.3 模型參數的優(yōu)化33
• 2.4 本章小結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損傷律的黏塑應變模型34-40
• 3.1.1 應變硬化黏塑模型34-36
• 3.1.2 損傷變量和應變等效理論36
• 3.1.3 Kachanov蠕變損傷律36-38
• 3.1.4 重復加載下的黏塑應變38-40
• 3.2 威布爾分布的工程應用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 重復加載下的黏塑應變模型43-44
• 3.4 本章小結44-45
• 第四章 黏塑損傷模型的瀝青混合料試驗驗證45-69
• 4.1 試驗方案比選45-47
• 4.1.1 試驗方法45-46
• 4.1.2 荷載與溫度46-47
• 4.2 單軸重復壓縮試驗47-49
• 4.2.1 原材料47-48
• 4.2.2 試件的制備48
• 4.2.3 單軸重復壓縮試驗48-49
• 4.3 簡單威布爾分布損傷模型的驗證49-53
• 4.3.1 考慮損傷的黏塑應變模型49-50
• 4.3.2 黏塑應變模型的驗證50-53
• 4.4 復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53
• 4.4.2 損傷模型的建立53-54
• 4.5 復合威布爾分布損傷模型的驗證與分析54-63
• 4.5.1 AC-25 的擬合結果54-57
• 4.5.2 AC-20 的擬合結果57-60
• 4.5.3 AC-16 的擬合結果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68-69
• 第五章 瀝青路面材料損傷監(jiān)測的探索69-82
• 5.1 損傷狀態(tài)的評估指標69-72
• 5.1.1 黏彈損傷評估指標70-71
• 5.1.2 黏塑損傷評估指標71-72
• 5.2 損傷狀態(tài)監(jiān)測系統的構建72-73
• 5.3 子系統的內容與功能73-75
• 5.3.1 傳感器子系統73-74
• 5.3.2 數據采集與處理子系統74
• 5.3.3 損傷狀態(tài)評估子系統74-75
• 5.3.4 數據管理子系統75
• 5.4 監(jiān)測數據的降噪處理75-81
• 5.4.1 監(jiān)測數據的模擬76-77
• 5.4.2 有效數據的提取與還原77-81
• 5.5 本章小結81-82
• 第六章 結論與展望82-85
• 6.1 主要結論82-83
• 6.2 進一步研究的建議83-85
• 參考文獻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】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：909552