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。對瀝青混合料構件及結構的裂紋擴展機理的明確可以幫助瀝青路面設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?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外現(xiàn)狀進行了分析,在此基礎上,提出了本文的研究內容;第二章介紹了瀝青混合料材料的粘彈性本構關

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。試驗結果表明隨著預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力強度因子和裂紋擴展路徑分析。結果表明,裂紋擴展路徑與試驗結果較為一致,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。研究結果有助于進一步明確瀝青混合料構件的裂紋擴展機理,為下一步分析瀝青路面的裂紋擴展機理及疲勞壽命