本文關鍵詞：考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性細觀力學模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：瀝青混凝土是一種由瀝青膠漿和集料等組成典型的顆粒增強粘彈性復合材料,通常表現(xiàn)出十分復雜的力學行為,尤其是明顯的與時間有關的粘彈性行為。復合材料細觀力學理論為分析復合材料各組成材料在整體結構中所發(fā)揮的作用提供了一種有效的研究方法。近年來,國內(nèi)外研究者已經(jīng)利用細觀力學模型針對瀝青混凝土的力學性能做了很多研究工作。這些細觀力學模型通常假設集料顆粒與瀝青膠漿完美黏結。然而,由于表面化學反應、生產(chǎn)工藝等原因不完美界面總是存在于顆粒增強復合材料中,弱界面對復合材料的損傷機理和力學性能有顯著影響。因此,完美界面的假設難以真實反映界面區(qū)的力學行為和物理本質。本研究的主要目的是建立考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性細觀力學模型,并研究界面狀態(tài)對瀝青混凝土粘彈性性能的作用機理。主要內(nèi)容有：1)建立兩種考慮界面影響的細觀力學蠕變模型來描述瀝青混凝土的蠕變行為；2)構建具有弱界面的瀝青混凝土動態(tài)模量預測模型；3)利用上述三種模型研究集料顆粒與瀝青膠漿之間界面狀態(tài)對瀝青混凝土粘彈性性能的作用機理。首先,引入線性彈簧層界面模型和界面相模型來描述集料與瀝青膠漿之間的界面狀態(tài),然后采用改進的Mori-Tanaka方法,建立考慮界面影響的瀝青混凝土細觀力學彈性模型,最后基于彈性-粘彈性對應原理,得到考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性性能預測模型。預測值與試驗值的對比結果表明,模型能夠較好的預測瀝青混凝土的粘彈性力學行為。通過研究界面狀態(tài)對瀝青混凝土粘彈性性能的作用機理發(fā)現(xiàn),界面狀態(tài)對瀝青混凝土的粘彈性力學性能有顯著影響。為了充分發(fā)揮集料的承載能力和增強作用,在瀝青混凝土設計和服役過程中應采取相關措施使瀝青膠漿與集料之間的界面粘結狀態(tài)控制在可接受范圍之內(nèi)。
【關鍵詞】：瀝青混凝土 不完美界面 細觀力學 流變性能
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U414
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第1章 緒論15-22
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 瀝青混凝土細觀力學模型16-18
• 1.2.2 考慮界面影響的復合材料細觀力學模型18-19
• 1.3 主要研究內(nèi)容19-22
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.3.2 本文結構安排20-22
• 第2章 具有弱界面的瀝青混凝土細觀力學彈性模型22-35
• 2.1 弱界面模型22-23
• 2.2 具有弱界面的復合材料細觀力學理論23-31
• 2.2.1 Eshelby夾雜問題23-28
• 2.2.2 Mori-Tanaka方法28-31
• 2.3 具有弱界面的瀝青混凝土細觀力學彈性模型31-34
• 2.3.1 不含空隙的瀝青混凝土有效彈性模量32-33
• 2.3.2 含空隙的瀝青混凝土有效彈性模量33-34
• 2.4 本章小結34-35
• 第3章 具有弱界面的瀝青混凝土蠕變性能預測模型35-55
• 3.1 瀝青混凝土的粘彈性特性35-36
• 3.1.1 粘彈性材料的特性35-36
• 3.1.2 瀝青混凝土的粘彈性特性36
• 3.2 粘彈性本構理論36-44
• 3.2.1 本構關系37-39
• 3.2.2 本構模型39-44
• 3.3 具有弱界面的瀝青混凝土蠕變性能預測模型44-48
• 3.3.1 瀝青膠漿的粘彈性本構方程45-46
• 3.3.2 Laplace變換域內(nèi)的瀝青混凝土有效彈性模量46-47
• 3.3.3 具有弱界面的瀝青混凝土蠕變?nèi)崃?/span>47-48
• 3.4 模型可靠性驗證48-50
• 3.4.1 模型參數(shù)48-49
• 3.4.2 理論結果與試驗數(shù)據(jù)對比49-50
• 3.5 弱界面對瀝青混凝土蠕變性能的影響50-53
• 3.5.1 界面參數(shù)對蠕變性能的影響50-51
• 3.5.2 集料體積分數(shù)對蠕變性能的影響51-53
• 3.6 本章小結53-55
• 第4章 具有界面相的瀝青混凝土蠕變性能預測模型55-63
• 4.1 具有界面相的瀝青混凝土細觀力學彈性模型55-56
• 4.2 具有界面相的瀝青混凝土蠕變性能預測模型56-58
• 4.2.1 瀝青膠漿的有效彈性模量56-57
• 4.2.2 Laplace變換域內(nèi)的瀝青混凝土有效彈性模量57
• 4.2.3 瀝青混凝土蠕變?nèi)崃?/span>57-58
• 4.3 結果和討論58-61
• 4.3.1 模型參數(shù)58
• 4.3.2 理論預測結果58-59
• 4.3.3 界面相彈性模量對蠕變性能的影響59-60
• 4.3.4 界面相體積分數(shù)對蠕變性能的影響60-61
• 4.4 本章小結61-63
• 第5章 具有弱界面的瀝青混凝土動態(tài)模量預測模型63-74
• 5.1 瀝青混凝土的動態(tài)模量63-64
• 5.2 具有弱界面的瀝青混凝土動態(tài)模量預測模型64-68
• 5.2.1 簡諧荷載下的復數(shù)模量65
• 5.2.2 具有弱界面的瀝青混凝土動態(tài)模量65-68
• 5.2.3 考慮空隙的影響68
• 5.3 模型可靠性驗證68-70
• 5.3.1 模型參數(shù)68-69
• 5.3.2 理論結果與實驗數(shù)據(jù)對比69-70
• 5.4 弱界面對瀝青混凝土動態(tài)模量的影響70-72
• 5.4.1 界面參數(shù)對動態(tài)模量的影響70-71
• 5.4.2 集料彈性性能對動態(tài)模量的影響71-72
• 5.5 本章小結72-74
• 第6章 結論與展望74-76
• 6.1 主要結論74-75
• 6.2 進一步研究展望75-76
• 參考文獻76-81
• 攻讀碩士學位期間的學術成果81

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