瀝青混合料小梁裂紋擴展的粘彈性分析.pdf

1、瀝青路面的裂紋擴展行為是瀝青路面理論與實踐研究前沿之一。對瀝青混合料構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的裂紋擴展機理的明確可以幫助瀝青路面設(shè)計者和運營者更加全面地掌控瀝青路面的性能發(fā)展規(guī)律,從而采取恰當(dāng)?shù)拇胧┛刂茷r青路面的早期病害。本文從瀝青混合料小梁入手,基于粘彈性理論,對其在三點彎曲作用下的裂紋擴展行為進行了數(shù)值模擬。
　　本文首先對瀝青路面裂紋擴展研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀進行了分析,在此基礎(chǔ)上,提出了本文的研究內(nèi)容;第二章介紹了瀝青混合料材料的粘彈性本構(gòu)關(guān)

2、系基本理論,以及求解瀝青混合料小梁裂紋擴展的有限元方法和斷裂力學(xué)基本解法。論文第三章對瀝青混合料小梁進行了疲勞斷裂試驗研究。通過試驗獲取了瀝青混合料的粘彈性參數(shù)以及極限承載力。試驗結(jié)果表明隨著預(yù)切口裂紋偏離加載中點距離的增加,相同集中作用力下,裂紋的起裂角增大,并且裂紋向加載中心擴展。論文第四章對三點彎曲疲勞試驗進行了粘彈性數(shù)值模擬,并對比了彈性分析和粘彈性分析結(jié)果,分析顯示粘彈性數(shù)值模擬較彈性數(shù)值模擬精確,并能較好地模擬試驗結(jié)果。

3、r>　　論文對瀝青混合料小梁進行了三點彎曲疲勞試驗,并基于線彈性理論和粘彈性理論,采用有限元方法對瀝青混合料小梁的裂紋擴展過程進行了數(shù)值模擬,分析了不同步長、不同預(yù)切口位置對小梁疲勞裂紋擴展的影響,對裂紋擴展過程中的應(yīng)力強度因子和裂紋擴展路徑分析。結(jié)果表明,裂紋擴展路徑與試驗結(jié)果較為一致,粘彈性模型更能有效模擬瀝青混合料小梁的裂紋擴展過程。研究結(jié)果有助于進一步明確瀝青混合料構(gòu)件的裂紋擴展機理,為下一步分析瀝青路面的裂紋擴展機理及疲勞壽命