老化沥青混合料粘弹性疲劳损伤模型研究

为了较真实反映沥青路面服务期的疲劳损伤特性,从粘弹性材料的基本特性出发,通过本构方程和耗散能的定义构造了耗散能的泛函,定义耗散能为损伤变量,建立基于Burgers模型的老化沥青混合料粘弹性疲劳损伤模型,通过直接拉伸试验确定沥青混合料的粘弹性参数,求出损伤函数、损伤演化方程,提出一种考虑疲劳过程中老化程度对疲劳损伤影响的累积疲劳损伤计算理论与方法,为沥青混合料在不同老化程度下的疲劳寿命预估提供了依据。根据疲劳损伤模型推导出沥青混合料临界损伤度、疲劳寿命计算公式,并对其进行计算比较,精度满足要求,从而验证了粘弹性疲劳损伤模型的合理性。     

动态力学试验法评判弹性体改性聚丙烯的蠕变行为

弹性体改性热塑性塑料在静态拉伸负荷下的蠕变行为为可以借助于动态力学试验方法得到快速评估。维持正弦交变应力的平均应力不变，改变应力的振幅，测得不同应力振幅下的形变时间曲线，外推到应力振幅为零时的形变时间曲线可以看作是静态负荷下材料的蠕变曲线。该方法所测得的试验结果和静态蠕变试验非常吻合，大大缩短了试验时间，从而达到快速评判材料蠕变行为的目的。     

湿度对瓦楞纸板蠕变特性的影响

目的通过一系列试验来研究湿度对瓦楞纸板蠕变特性的影响,从而得出瓦楞纸板的蠕变曲线。方法通过对瓦楞纸板进行3种恒定载荷,3种不同湿度处理条件下的蠕变特性研究试验,得出其蠕变曲线,并分别进行研究比较,分析湿度对瓦楞纸板蠕变特性的影响。结果湿度对瓦楞纸板的蠕变都有显著影响。结论瓦楞纸板的蠕变会随着湿度的增加而增大。     

胶粉改性沥青混合料弯曲蠕变试验研究

胶粉改性沥青混合料是一种典型的粘弹性材料,具有很好的抗高温和抗低温开裂性能.由于利用了废旧橡胶轮胎对于减少黑色污染,发展循环经济和保护环境,具有重要意义.通过配合比相同的胶粉改性沥青和SBS改性沥青混合料的弯曲蠕变对比试验,研究了在-15℃、0℃、15℃、30℃和45℃下两种沥青混合料粘弹特性.得出胶粉改性沥青和SBS...     

预压对瓦楞纸板蠕变特性的影响

目的通过一系列的实验,研究预压对瓦楞纸板蠕变特性的影响,从而得到瓦楞纸板的蠕变曲线。方法通过对瓦楞纸板进行3种恒定载荷、4种不同预压处理条件下的蠕变特性研究实验,得出其蠕变曲线,并分别进行比较,分析预压对瓦楞纸板蠕变特性的影响。结果预压对瓦楞纸板的蠕变都有显著的影响,在不同的预压下,A瓦楞纸板和BC型双瓦楞纸板的蠕变量都是有所不同的。结论瓦楞纸板的蠕变会随着预压的增加而增大。     

考虑损伤的蠕变问题的变形场与损伤场

本文研究了考虑损伤的蠕变介质的变形场与损伤场的解。求得了下列三个问题的新解:(1)考虑损伤的指数律蠕变材料在小损伤条件下的变形场与损伤场;(2)幂律蠕变材料在大损伤条件下的裂纹尖端场;(3)全耦合蠕变损伤的圆柱扭转问题的变形场与损伤场,这三个新解均可用解析的形式表达。     

考虑时效损伤劣化的变参数非线性蠕变损伤模型

应力长期作用下岩体内部损伤不断累积、扩展,导致部分承载单元丧失承载能力,使得岩体内部真实应力强度大于表观应力。该文以流变学理论为基础,将损伤因子引入弹性元件及黏性元件中,给出弹性损伤元件及黏性损伤元件的蠕变特征方程,用以描述持荷过程中由于损伤累积而呈现出蠕变与时间相关的非线性变形特征;然后以弹性损伤元件及黏性损伤元件的蠕变特征方程为基础,给出考虑损伤效应的经典组合模型的蠕变状态方程,并依据稳定蠕变过程中蠕变变形的组成特征,构建了用于描述软岩稳定蠕变的五元件变参数非线性蠕变损伤模型,同时给出了蠕变损伤组合模型的蠕变变形特征方程;最后以江西东乡铜矿砂质页岩稳定蠕变阶段实验数据为基础,分析并验证了蠕变损伤模型在描述软岩非线性蠕变特征方面的准确性及适用性,拟合结果表明：引入损伤因子的蠕变模型元件,能够很好的描述蠕变的时效-非线性特征。     

蠕变断裂局部损伤方法的有限元模型

提出了蠕变断裂局部损伤方法的有限元模型，通过有局部薄弱环到引入损伤单元，较好地不了多向应力条件下蠕变损伤发生和发展的规律，应用一有限元模型分析缺口圆棒试样的蠕变变形与损伤，得到的计算结果与试验结果能够较好的相吻合。     

跌落次数对瓦楞纸板蠕变特性的影响

目的研究不同跌落次数处理对瓦楞纸板蠕变特性的影响,从而得出其蠕变曲线。方法通过对瓦楞纸板进行3种恒定载荷和3种跌落次数处理条件下的蠕变特性研究实验,得出其蠕变曲线,并分别进行比较,分析多次跌落对其蠕变特性的影响。结果多次跌落对瓦楞纸板的蠕变有显著影响,跌落次数为1,3,5次时,蠕变量分别为0.29,0.33,0.37 mm。结论瓦楞纸板的蠕变会随着跌落次数的增加而增大。     

配筋混凝土粘弹性参数的徐变试验研究

为了便于分析配筋混凝土结构的粘弹性温度应力,本文将配筋混凝土看作为一种复合材料,通过试验来测定该材料的粘弹性参数。文中采用三分点加载的方式进行了配筋混凝土小梁的室内徐变试验,并对试验数据进行了回归分析。结果表明：1. 用配筋混凝土小梁的徐变试验来测定配筋混凝土材料的粘弹性参数是可行的;2. 荷载历史是徐变减小的重要原因,在计算温度应力时,徐变系数取值要考虑这一因素;3. 在本试验配筋条件下,配筋对徐变影响很小,配筋混凝土的徐变系数与素混凝土的徐变系数近乎相等。     

沥青砂粘弹塑蠕变损伤本构模型实验研究

针对沥青砂的非线性材料特性,结合连续损伤力学理论,对传统Burgers模型进行改造,提出了粘弹塑蠕变损伤本构模型,通过对不同实验条件下沥青砂单轴蠕变试验结果的非线性拟合,获得模型参数,然后利用模型进行预测分析,得到了不同应力水平与环境温度下的蠕变曲线和损伤演化曲线,通过比较发现该文模型能够更合理地反映沥青砂加速蠕变的非线性特征,而且蠕变过程中损伤演化的速度受蠕变时间、应力水平与环境温度的影响很大。     

基于Eshelby等效夹杂理论的沥青混合料有效粘弹性质分析

利用Eshelby 等效夹杂理论研究了沥青混合料的单轴压缩蠕变行为。通过时间域内的Laplace 变换将问题线性化, 得到了沥青混合料的蠕变本构关系。开展了不同温度、应力水平条件下沥青砂的单轴压缩蠕变实验, 根据数据拟合了沥青砂四参量流变模型的模型参数。在此基础上, 预测了沥青混合料在不同温度、应力水平下的蠕变曲线, 分析了温度、应力水平对沥青混合料蠕变行为的影响。结果表明:在相同的应力水平下, 沥青混合料的应变和应变率都随温度的升高而增大, 并且在沥青软化点附近发生明显突变;在相同的温度下, 沥青混合料的应变和应变率都随加载应力的增加而增大。     

基于非线性模型的沥青路面动力响应研究

根据路基变形的非线性及沥青路面具有明显粘弹性的特点,将沥青路面简化为非线性粘弹性地基上的粘弹性无限长梁,建立了移动载荷作用下非线性粘弹性梁系统动力响应数学模型。利用Adomian分解法和小波变换法得到求解稳态响应解析解的新方法。通过实际道路参数对沥青路面动力响应进行了数值仿真,研究了车速、车辆轴载、路面材料及温度对沥青路面动力响应的影响规律。结果表明该文提出的计算方法简便、快捷,是求解该类非线性动力响应问题的一种有效方法;非线性模型更能准确地反映重载及超载时沥青路面实际结构受力状态。     

基于非线性疲劳损伤的沥青路面轴载换算

为了建立沥青混合料的非线性疲劳损伤演化方程, 同时为完善沥青路面的轴载换算方法, 首先进行沥青混合料的配合比设计, 确定矿料级配及最佳油石比, 然后从损伤力学基本理论出发, 定义模量衰减为其疲劳损伤参量, 由此推导得到了疲劳损伤方程, 并以此方程对小梁直接拉伸疲劳试验结果进行拟合, 得到了模型参数和损伤随应力比的变化规律, 建立了沥青路面轴载换算新方法。结果表明:沥青混合料的疲劳损伤演化具有明显的非线性, 用Miner线性疲劳损伤理论来描述沥青路面疲劳损伤演化过程不合适, 由此推导得到的轴载换算方法偏不安全, 建立在非线性疲劳损伤演化基础上的轴载换算方法考虑了加载历史和损伤历史的影响。     

加筋沥青路面APA试验及其非线性疲劳损伤分析

应用沥青路面分析仪(APA)对沥青路面结构模拟试件进行多种荷载下的往返轮载疲劳试验,对比研究土工布、玻璃纤维格栅对沥青路面疲劳性能的加筋效果.在此基础上,提出沥青混合料非线性疲劳损伤演化模型,应用基于疲劳损伤力学的非线性有限元方法模拟APA 试验过程,分析了试件应力、变形、疲劳寿命等,并与试验结果对比,论证了所提疲劳损伤演化模型的合理性,指出因加筋材料的桥联效应显著地改善了裂缝穿过筋材后路面的受力变形状况,有效地延长路面的疲劳寿命.同时,基于疲劳损伤分析,进一步验证了Paris 公式可用于描述路面结构的疲劳裂缝稳定发展过程,并获得了有关的参数.     

沥青砂混合料粘弹塑力学特性研究

在0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa、0.25MPa和0.3MPa下进行了沥青砂试样单轴压缩和蠕变实验,分析了其压缩和蠕变性质,根据变形机理提出了粘弹塑本构模型可由粘弹性和粘塑性的两个子模型串联构成,通过对粘塑性子模型中粘性系数进行改进,理论推导了模型蠕变本构方程,确定了模型参数,并求得模型参数与加载应力函数关系。进行模型预测与实验结果对比,结果表明:该模型能够描述沥青砂试样在不同应力下蠕变变形的3个阶段,反映了沥青砂混合料粘弹塑变形特点。     

沥青混合料黏弹性主曲线模拟及换算

基于时间-温度等效原理将不同温度下沥青混合料的储存模量和蠕变柔量进行平移形成主曲线,采用广义Maxwell和Kelvin模型分别模拟沥青混合料的松弛和蠕变特性,利用Prony级数表达式和Laplace变换实现黏弹性主曲线间的相互换算,并将换算结果与试验结果进行了比较。结果表明,广义Maxwell和Kelvin模型可以较好地模拟沥青混合料黏弹性主曲线,储存模量和蠕变柔量主曲线相互换算结果与试验结果规律基本一致,松弛模量实际结果应介于由储存模量和蠕变柔量换算的松弛模量主曲线之间,这可为沥青混合料黏弹性力学研究及黏弹性参数的获取提供有益参考。