瀝青的開裂和塑性變形是疲勞損傷過程中的2個耦合子進程。為了分離瀝青在疲勞損傷階段的開裂子進程及塑性變形子進程及尋求疲勞損傷進程與2個子進程的關(guān)聯(lián)特征指標,基于能量力學(xué)法及動力學(xué)理論研究瀝青的疲勞損傷進程、開裂子進程及塑性變形子進程。首先采用能量力學(xué)法從瀝青疲勞損傷階段不同溫度下的累積總耗散偽應(yīng)變能（DPSE）分離出開裂導(dǎo)致的累積耗散偽應(yīng)變能（DPSEc）及塑性變形引起的累積耗散偽應(yīng)變能（DPSEp）;然后采用三參數(shù)模型來匹配瀝青疲勞損傷進程、開裂及塑性變形子進程的耗散偽應(yīng)變能,獲得了能夠定量描述能量耗散演變快慢的特征能量變化率;最后基于動力學(xué)理論建立瀝青疲勞損傷階段的特征能量變化率與溫度的關(guān)系,并確定表征瀝青疲勞損傷進程的動力學(xué)指標。結(jié)果表明:基質(zhì)瀝青及SBS改性瀝青的DPSE,DPSEc,DPSEp的特征能量變化率與絕對溫度倒數(shù)呈線性關(guān)系,DPSEp的特征能量變化率隨溫度的增加而增加,而DPSEc的特征能量變化率隨溫度的增加而減小,其原因是隨著溫度的升高,瀝青塑性變形發(fā)展變快,而開裂則減緩;SBS改性瀝青疲勞損傷進程、開裂子進程及塑性變形子進程的活化能（163.9,70.1,91.6... 

【文章來源】：中國公路學(xué)報. 2020,33(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

試驗設(shè)備及試樣準備

在進行有損的時間掃描試驗時可獲得瀝青在損傷狀態(tài)下的剪切模量及相位角隨著加載時間的演化曲線。基質(zhì)瀝青在25℃、10 Hz及4%的振蕩應(yīng)變水平下的剪切模量及相位角的典型演化曲線如圖2所示。由圖2可見：在損傷的線性掃描試驗中，瀝青的剪切模量隨著加載時間的增加逐漸減小，而相位角隨著加載時間的增加先增大至峰值然后逐漸減�。ò�(wěn)定發(fā)展區(qū)及穩(wěn)定振蕩區(qū)），在加載的后期剪切模量接近零且相位角的值在一定范圍內(nèi)嚴重振蕩，這表明瀝青已接近完全損傷。此外，SBS改性瀝青及在其他加載條件下也有相似的變化規(guī)律。2 瀝青疲勞損傷的能量動力學(xué)表征

表觀材料內(nèi)任意一點、任意加載時刻的剪切應(yīng)力建立如下模型式中：τA(t,r）為任意t時刻、任意半徑r處的表觀應(yīng)力；τ0A(t0,r）為任意加載循環(huán)在任意半徑r處的表觀應(yīng)力幅值；δA為表觀相位角；rA為表觀半徑，見圖3；τ0(t0,rA）為t0時刻、表觀半徑rA處的表觀應(yīng)力。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]應(yīng)力、應(yīng)變控制模式下瀝青疲勞損傷演化規(guī)律[J]. 單麗巖,譚憶秋,許亞男,張紅,任南琪.  中國公路學(xué)報. 2016(01)
[2]不同加載模式下對瀝青疲勞壽命的研究[J]. 林添坂,孫大權(quán),曹林輝.  石油瀝青. 2015(01)
[3]基于流變學(xué)的瀝青抗疲勞性能評價方法[J]. 白琦峰,錢振東,趙延慶.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(10)
[4]基于累計耗散能量比的改性瀝青疲勞性能[J]. 孟勇軍,張肖寧.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(02)
[5]瀝青疲勞特性的研究[J]. 單麗巖,譚憶秋,李曉琳.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2011(01)



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