基于内聚力模型的沥青混凝土疲劳损伤数值研究
沥青混合料疲劳模型研究分析
认 为 其 分 别 是 在 不 同 的试 验 方 法 、 验 条 件 及 考 虑 不 同的 参 数 下 所 得 出 ， 自有 具 体 适 用 范 围 ， 试 各 使 用 中 应 结 合 本 地 区具 体 条 件 通 过 实 验 修 正 得 到疲 劳 模 型 。
关 键 词 沥青 混 合 料 疲劳 模 型
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总 第 ２ ８期 １ ２ ０ 年 第 ５期 ０６
交
通
科
技
Ｔｒ ｎ ｐ ｒａ ｉｎ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｓ ｏ ｔｔ ｃｅ ｃ ｏ ｃ ｎ ｌｇ
Ｓ ｒ １Ｎｏ ２ ８ ｅｉ ． １ ａ Ｎｏ ｔ ０ ．５ Ｏｃ ．２ ０６
采用 不 同的研究 方 法 ， 出 了 不 同 的沥 青 混合 料 提
疲劳模 型 。
１ 传统 的疲劳 力学 响应 模型
破 坏 时的重复 荷载 作用 次 数 ；。 为 初始 的弯 拉 ｅ 、。
应 变或 弯拉应 力 ； 、 、 ｎ为 根据试 验确定 的系 Ｃ Ｋ、
数， Ｃ和 ｍ 与 混合 料 类 型 、 混合 料 组成 、 胶结 料 类 型 、 体的试 验条 件 如试验 温度 、 具 加载 频率等及 与 测 试方 法 有 关 ， 传 统 的 沥 青 混 合 料 ， 通 常 在 对 ｍ
沥青路 面 因具有 平整 度好 、 动小 、 振 养护 维修
方便及 外形 美观 等优 点在 公路 建设 中得到 了广泛
材 料 出现 疲 劳破 坏 时 的 重 复 应 力 值 称 为 疲 劳 强
度， 相应 的应 力 重 复作 用 次数 称 为 疲 劳寿命 。传 统 的疲 劳理论研 究 方法 大多 在疲 劳强度 和疲劳 寿
沥青 混合料疲劳模 型研究分析
沥青混和料的粘弹性疲劳本构模型的研究的开题报告
沥青混和料的粘弹性疲劳本构模型的研究的开题报告标题：沥青混和料的粘弹性疲劳本构模型的研究一、研究背景与意义随着交通运输的迅速发展，道路的建设和维护成为一个国家基础设施建设的重要分支。
作为道路的重要构成部分，沥青混合料的性能对道路的耐久性和使用寿命有着至关重要的影响。
而沥青混合料在不断地受到车辆荷载、气候环境等外界条件的作用下，难免会发生各种形式的疲劳损伤，这也就需要深入研究沥青混合料的疲劳性能及其本构关系。
在目前的学术研究中，沥青混合料的疲劳本构模型是一个重要的研究内容。
通过建立具有理论基础和实际应用价值的粘弹性疲劳本构模型，可以为沥青混合料的工程设计和材料选用提供更为科学的依据。
二、研究内容和方法1. 研究内容本研究的主要内容是：（1）沥青混合料疲劳本构模型的概述和分类，并结合国内外已有的相关研究成果，总结各种模型的适用范围及优缺点；（2）通过实验测试，获取不同种类的沥青混合料在不同温度和荷载条件下的疲劳试验数据，并进行分析和处理；（3）利用基于粘弹性理论的本构模型，建立沥青混合料的粘弹性疲劳本构模型，并采用数值计算方法对其进行验证和优化。
2. 研究方法本研究采用实验测试和理论计算相结合的方法，具体步骤如下：（1）实验测试：选择不同种类的沥青混合料，分别进行疲劳试验，并测量不同温度下的弹性模量、剪切模量、疲劳寿命等指标；（2）数据分析：对实验测试数据进行分析和处理，研究沥青混合料的疲劳特性和规律；（3）本构模型建立：基于粘弹性理论，建立沥青混合料的粘弹性疲劳本构模型，并通过结合实验测试数据对模型进行优化和验证；（4）数值计算：利用已建立的本构模型，开展数值计算实验，对实验数据和计算结果进行对比分析。
三、预期成果和意义通过本研究的实验测试和理论模型建立，可以获得以下预期成果：（1）根据粘弹性理论，建立沥青混合料的粘弹性疲劳本构模型，实现对其疲劳性能的预测和分析；（2）深入研究沥青混合料的疲劳性能及其本构关系，为道路工程设计和材料选用提供科学依据；（3）积累和整理沥青混合料疲劳试验数据，为相关领域的学术研究提供参考资料。
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》范文
《Superpave沥青混合料疲劳性能与分数阶灰色预测模型研究》篇一一、引言随着交通量的不断增加和道路使用年限的延长，沥青路面的疲劳性能逐渐成为道路工程领域关注的重点。
Superpave沥青混合料因其良好的路用性能被广泛应用于道路建设中。
然而，沥青混合料的疲劳性能受多种因素影响，如何准确评估其疲劳性能并预测其长期使用性能成为研究的热点问题。
本研究旨在探讨Superpave沥青混合料的疲劳性能，并建立分数阶灰色预测模型以预测其长期使用性能。
二、Superpave沥青混合料疲劳性能研究1. 实验设计本部分通过实验方法，对Superpave沥青混合料的疲劳性能进行深入研究。
实验采用不同配比、不同温度条件下的沥青混合料试样，通过重复加载试验来模拟沥青路面的实际使用情况。
实验中记录了试样的荷载-位移曲线，分析了试样的破坏形态和破坏模式。
2. 实验结果与分析实验结果表明，Superpave沥青混合料具有良好的抗疲劳性能。
在相同条件下，不同配比的沥青混合料表现出不同的疲劳性能。
随着温度的升高，沥青混合料的疲劳寿命有所降低。
通过对实验数据的分析，发现沥青混合料的疲劳性能与沥青的粘度、集料的粒径和级配等因素密切相关。
三、分数阶灰色预测模型研究1. 模型构建为了预测Superpave沥青混合料的长期使用性能，本研究建立了分数阶灰色预测模型。
该模型基于灰色系统理论，通过引入分数阶微分方程来描述系统的动态变化过程。
模型中，系统的未知信息被视为灰色量，通过累加生成序列和灰色微分方程进行预测。
2. 模型应用与验证将实验数据应用于分数阶灰色预测模型中，通过不断调整模型参数，使模型能够较好地拟合实际数据。
为了验证模型的准确性，将模型的预测结果与实际使用情况进行了对比。
结果表明，分数阶灰色预测模型能够较好地预测Superpave沥青混合料的长期使用性能。
四、结论本研究通过实验方法和建立分数阶灰色预测模型，对Superpave沥青混合料的疲劳性能和长期使用性能进行了深入研究。
基于内聚力模型的沥青路面三点弯曲试验数值模拟
î[(ｉ －１/ ２) －(ｊ －１) ] －(ｉ －１/ ２) －ｊ] (ｊ≠ｉꎬｊ<ｉ).
４８
[ Ｍ( Ｄ 球 ＝ ｄ ｉ ) ] ＝
ｆ( Ｄ 球 ＝ ｄ ｉ ) ꎻ
π ( ｄ ｉ ＋ ｄ ｉ ＋ １) ３
２ 内聚力模型的原理
集料占总集料的比例.
２.１ 内聚力模型的概念
置预切口以及左偏角 ３０°、右偏角 ３０°的不同方向预切口的沥青混合料三点弯曲试验的细观开裂
数值模拟ꎬ分析得出了预切口位置、方向对裂缝扩展过程中的路径、耗散能、荷载￣位移曲线等的
影响规律ꎬ从而对半刚性基层沥青路面结构开裂机理的研究提供辅助手段.
关键词:半刚性基层ꎻ预切口ꎻ三点弯曲ꎻ细观开裂
中图分类号:Ｕ４１６
同厚度的结构层ꎬ并假定每一个结构层的材料都是
为时有较大优势.
均质的.因为半刚性基层沥青路面是由粗集料、沥
本文通过随机骨料投放程序建立沥青路面细
青砂浆、水泥砂浆、空隙等组成ꎬ这些组成部分所形
观模型ꎬ并通过 Ｐｙｔｈｏｎ 语言编程批量插入 Ｃｏｈｅｓｉｖｅ
成的内在结构和拥有的力学性质对宏观的路用性
能有着很大影响
[１￣４]
. 所以这样的假定势必会导致
计算结果不精确ꎬ甚至是错误的.
陈俊
[５]
通过理论研究编写了二维数字试件生
成算法、粗集料不规则形状生成算法、随机投放算
法以及重叠判断算法后ꎬ郭江
[６]
在其基础上编写
了随机骨料投放程序ꎬ生成了不同粒径大小以及不
规则形状的粗集料ꎬ为创建沥青路面细观模型奠定
了基础.
Ａｂａｑｕｓ 有限元分析软件目前适用于分析材料
基于内聚力模型的沥青路面三点弯曲试验数值模拟????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????图3内聚力本构模型张东9在abaqus有限元分析软件中分别采用这2种内聚力本构模型进行了单边开口梁的断裂行为数值模拟?发现采用双线性内聚力本构模型得到的数值模拟结果比指数型内聚力本构模型得到的结果在精确度上有更大的优势?表明双线性内聚力本构模型更加适合模拟沥青路面的细观开裂行为
沥青混合料回弹模量与疲劳性能的试验研究的开题报告
沥青混合料回弹模量与疲劳性能的试验研究的开题报告一、选题的背景和意义：道路的建设与维护一直是与交通密切相关的问题，为保证道路的使用安全和寿命的延长，需要选择具有良好路面性能的材料。
沥青混合料在道路建设中占据着重要位置。
沥青混合料回弹模量和疲劳性能是评价路面质量的重要指标。
随着人们对道路使用寿命、减少道路维修成本以及提高路面质量的要求越来越高，因此对沥青混合料回弹模量和疲劳性能的研究，具有重要的现实意义和科学价值。
二、相关研究的现状：目前已经有一些研究关于沥青混合料回弹模量和疲劳性能的试验研究，但是，这些研究结果存在着一些争议。
在沥青混合料回弹模量方面，研究表明，回弹模量可以很好地反映沥青混合料的粘弹性能和稳定性，是一项非常重要的技术指标。
但是，不同试验方法得到的回弹模量值有所不同，这个问题需要进一步研究。
在沥青混合料疲劳性能方面，研究表明，随着交通车流量的增加和重载车辆的增多，沥青混合料在使用过程中遭受的疲劳损伤越来越大，因此疲劳性能的研究显得尤为重要。
但是，疲劳性能的研究涉及到很多因素，比如试验方法、材料种类等等，这个问题也需要进一步研究。
三、研究的内容和目标：本研究旨在探究沥青混合料的回弹模量和疲劳性能，主要研究内容包括：1.不同试验方法下回弹模量的测定与分析，探究其误差来源和改进方法。
2.研究不同沥青混合料在不同条件下的疲劳性能，分析其影响因素和规律。
3.利用所研究的指标和方法，进行实际道路材料的测试和分析。
本研究的目标是深入了解沥青混合料回弹模量和疲劳性能的特点和规律，推动道路材料的科学研究和技术进步，为保障道路使用安全和提高道路质量提供理论依据。
四、研究的方法和技术路线：本研究采用实验室试验的方法，主要测试设备包括回弹试验机和疲劳试验机。
试验流程主要包括样品的制备、试验条件的确定、数据的采集和分析等。
技术路线主要包括：1、理论分析阶段：对沥青混合料的回弹模量和疲劳性能进行文献调研和理论分析，探究研究的重点和难点，确定试验和分析的方法和流程。
基于损伤理论的沥青混合料抗疲劳性能试验
基于损伤理论的沥青混合料抗疲劳性能试验
王凯
【期刊名称】《材料科学与工程学报》
【年(卷),期】2024(42)2
【摘要】为系统研究沥青混合料在疲劳破坏过程中的路用性能衰减过程,在不同温度、应变、频率下开展了四点弯曲疲劳试验,基于损伤理论从劲度模量变化情况和耗散能变化情况两方面评价了沥青混合料抗疲劳性能,并通过损伤面积法、灰关联分析法讨论了试验因素对沥青混合料抗疲劳性能的影响程度。
研究结果表明:沥青混合料的抗疲劳性能可以采用基于耗散能的损伤因子随加载次数的变化的双对数曲线进行描述,疲劳寿命应由初始损伤和损伤累积速率共同决定;从劲度模量方面分析,沥青混合料疲劳寿命随温度的升高而增大、随应变的增大而减小、随频率的增大而减小;劲度模量和耗散能两方面的分析结果均表明温度对疲劳寿命的影响程度大于应变,劲度模量分析显示频率对疲劳寿命影响最次,耗散能分析结果显示频率与疲劳寿命的相关性不显著。
【总页数】6页(P305-310)
【作者】王凯
【作者单位】内蒙古建筑职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】U414
【相关文献】
1.SBS改性沥青混合料抗老化与抗疲劳性能试验研究
2.用控制应力弯曲疲劳试验方法评价沥青混合料抗疲劳性能
3.基于室内试验的温拌沥青混合料(WMA)与热拌沥青混合料(HMA)的性能评价研究
4.原材料对沥青混合料抗疲劳性能影响的试验研究
5.基于粘弹性连续损伤理论的沥青混合料疲劳损伤性能分析
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沥青胶结料疲劳损伤机理研究
沥青胶结料疲劳损伤机理研究摘要：疲劳破坏是沥青路面结构基础理论与设计的本源性问题，因此沥青及沥青混合料的疲劳损伤特性多年来一直倍受研究者们的关注和重视。
本文系统阐述了疲劳损伤机理以及疲劳过程中的自愈与触变现象，对自愈合机理、自愈合评价方法以及自愈合影响因素进行了总结，疲劳的评价指标：初始模量的50%-50%G*、疲劳因子G*sinδ、耗散能变化率DR、累积耗散能比DER。
关键词：沥青胶结料；损伤机理；触变性；自愈性0 引言近年来，随着交通运输事业的快速发展，交通量迅速增加，车辆轴载不断增大，重载交通日益严重，沥青路面的设计、养护和维修面临越来越严峻的考验。
路面在使用过程中，不仅受到车辆荷载的重复作用，还受到环境温度变化所产生的温度应力影响。
在应力应变反复作用下，路面材料的强度逐渐衰减。
本文基于触变性和自愈性对沥青胶结料的损伤机理进行研究。
1 疲劳损伤机理损伤力学的发展为研究材料在重复荷载作用下的力学行为提供了新的手段。
疲劳损伤与疲劳断裂不同，通常很难像材料内部裂纹扩展那样通过精确计算加以描述，而是更加关注研究材料内部缺陷的累积和发展，及其所表现出的宏观物理力学性能的衰变。
疲劳损伤演化的程度用损伤因子D表示，损伤因子D是荷载历程的函数，称为损伤演化函数。
损伤演化本构模型是指损伤影响下的应力、应变关系。
通过损伤演化函数和无损伤影响下的本构关系，建立损伤过程中材料的本构关系。
损伤演化本构模型的优点是可以预测材料的实测性能，减少试验时间和试件数量。
郑健龙等将Burgers模型的本构关系与连续损伤演化模型二者耦合建立了沥青的粘弹性损伤本构模型[1]。
Zhu等将粘弹塑本构关系与损伤函数叠加，得出沥青混合料粘弹-粘塑性损伤本构模型，该模型可以较好描述沥青混合料三轴蠕变、三轴等应变速率压缩等加载模式下的力学行为[2]。
曾国伟在叶永等提出的粘弹塑性模型的基础上，采用有效应变指数形式的损伤演化函数，建立起了形式简单、能描述不同条件下蠕变全过程的沥青混合料蠕变损伤本构模型[3]。
沥青混合料疲劳性能研究及寿命预估的新方法
当 车轮驶 过 一定 距 离后 ，Ｂ点则 承 受 主压 应 力 的如 图 ２ 路 面表 。 面上 的 Ａ 点则相 反 ，车 轮驶近 时 受拉 ，车 轮直 接
作 用 时受压 ，车轮 驶过 后 又受 拉 。车轮 驶 过一 次 就 使 Ａ 和 Ｂ点出现 一次 应 力循 环 。 致使 路 面结构
当 沥青 路 面 重 复 地 经 受 某 一 荷 载 应 力 时 就会 发 生 疲 劳 裂 缝 。 了减 少 沥 青 路 面产 生 疲 劳裂 缝 ， 为 必 须 了解 沥 青 混 合 料 的疲 劳 产 生 机 理 ， 对 疲 劳 寿 命 进 行 研 究 。 过概 述 沥 青 混 合 料 的疲 劳 机 并 通 理 ，并 对 最 常 见 ＡＣ ２ Ｉ 沥 青 混 合 料 进 行 疲 劳试 验 ，回 归 出基 于 应 变模 型 疲 劳 寿 命 的公 式 ， 一０ 型
２ 沥 青混 合料 疲 劳分 析方 法
沥 青 混合料 疲 劳性 能是 指 其在 特定 荷载 环境 与气 候 环境 条件 下 抵抗 重复 荷 载作 用而 不产 生破
收 稿 日期 ：２ ０ —３ １ 。 ０ ８０ —３
作者 简介 ： 张丽宏 ，女。东南大学硕士研究生 ， 主要从事道 路材料 与结构研 究 。
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石
油
沥
青
２０ 年 第 ２ ０８ ２卷
裂 的 能力 。 研 究沥 青混合 料疲 劳性 能 的 目的是 通过 室 内 试验 找 出沥 青混合 料疲 劳规 律 ，对其影 响 因素进
化。
３ 沥青混 合料 疲劳试 验 沥 青 混 合 料 疲 劳 试 验 归 纳 起 来 可 以分 为 四 类 ：一是 实际路 面在 真 实行车 荷载 作用 下的疲劳