目前,對(duì)于瀝青流變特征的研究主要集中在線性流變領(lǐng)域,然而瀝青在真實(shí)的使用環(huán)境中,其往往會(huì)承受比較大的荷載,此時(shí)瀝青表現(xiàn)出非線性流變特征,傳統(tǒng)的線性流變理論不再適用,需要非線性流變學(xué)方法表征瀝青的流變性能。此外,文獻(xiàn)研究表明,材料在疲勞過(guò)程中其應(yīng)力輸出曲線會(huì)逐漸偏離標(biāo)準(zhǔn)正弦函數(shù),從而使材料表現(xiàn)出非線性流變特征。因此,本研究基于大幅振蕩剪切試驗(yàn)（LAOS）,利用傅里葉流變學(xué)理論和Lissajous曲線方法,對(duì)基質(zhì)瀝青、聚氨酯（PU）改性瀝青、SBS改性瀝青、RTFOT老化瀝青和PAV老化瀝青的非線性流變特征開(kāi)展系統(tǒng)研究,并將非線性流變學(xué)方法拓展至疲勞研究領(lǐng)域,明確基質(zhì)瀝青和PU改性瀝青在大應(yīng)變下的疲勞損傷特征。首先,根據(jù)應(yīng)變掃描試驗(yàn)確定線性流變區(qū)和非線性流變區(qū),從而確定LAOS試驗(yàn)所施加的應(yīng)變大小,對(duì)中海油70#基質(zhì)瀝青、PU改性瀝青和SBS改性瀝青進(jìn)行溫度掃描和頻率掃描,明確聚氨酯摻入對(duì)瀝青線性流變特征的影響。為探究油源和不同老化狀態(tài)對(duì)瀝青非線性流變特征的影響,選取德勝70#基質(zhì)瀝青,對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)（RTFOT）和壓力老化容器（PAV）加速瀝青老化試驗(yàn)分別模擬瀝青的短期老化和長(zhǎng)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SAOS和LAOS對(duì)比示意圖[10]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-2傅里葉流變頻域譜示意圖[23]Wilhelm利用高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和特殊的傅里葉變換算法，建立了高精度的傅里葉流變學(xué)(FT-Rheology)學(xué)科，并提出用疊加的n次諧波與線性響應(yīng)諧波的振幅比In/1和相位差Φn來(lái)定量描述材料的非線性粘彈響應(yīng)的程度[24-26]。如果材料的輸出應(yīng)力為非標(biāo)準(zhǔn)正弦曲線，那么其傅里葉變換得到的頻域譜中，I3/I1必定不為零，但僅通過(guò)肉眼觀察輸出應(yīng)力曲線的形狀可能無(wú)法發(fā)現(xiàn)出明顯的偏離標(biāo)準(zhǔn)正弦函數(shù)的扭曲。因此，傅里葉變換流變學(xué)具有較高的靈敏度，傅里葉變換頻譜圖能夠有效地鑒別材料的非線性流變響應(yīng)，同時(shí)，I3/I1是傅里葉流變學(xué)中最為常用的參數(shù)[27]。Hyun對(duì)比了軟凝膠和硬凝膠的非線性流變行為，發(fā)現(xiàn)硬凝膠的I3/I1隨應(yīng)變?cè)龃蠖龃�，到達(dá)平臺(tái)值后趨于穩(wěn)定，而軟凝膠的I3/I1會(huì)隨應(yīng)變值先增大后減小再增大[28]。Jean基于傅里葉流變學(xué)理論研究了炭黑填充天然橡膠的非線性粘彈特性，結(jié)果表明，炭黑會(huì)分散在橡膠內(nèi)部形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其應(yīng)變?cè)黾訉?duì)基體產(chǎn)生比較大的非線性流變貢獻(xiàn)，從而對(duì)I3/1隨應(yīng)變的變化規(guī)律產(chǎn)生較大的影響[29]。Fleury基于傅里葉流變學(xué)理論對(duì)比了線型和長(zhǎng)支鏈狀的聚乙烯非線性流變特征差異性，發(fā)現(xiàn)二者的長(zhǎng)支鏈狀的聚乙烯I3/I1值更高，二者的I5/I1值則相差更大，傅里葉流變學(xué)方法能有效的區(qū)分兩種樣品之間的差異性[30]。耿延訓(xùn)通過(guò)傅里葉流變學(xué)研究了乙�；{米纖維素水凝膠的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變行為，結(jié)果表明Ca2+離子能加速凝膠非線性行為的發(fā)生，I3/I1隨應(yīng)變的變化規(guī)律能反映出凝膠內(nèi)部聚集與交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成，說(shuō)明傅里葉流變學(xué)能在一定程度上反映出材料內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)變化[31]。1.2.2.2應(yīng)力分解法Cho利用應(yīng)力的對(duì)稱性，(x,y)=(x,y)，其中x=，y=/，將?

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文8方法。此外，通過(guò)觀察Lissajous曲線形狀變化，可以獲得材料的特殊非線性流變特性，例如環(huán)內(nèi)應(yīng)變硬化、環(huán)內(nèi)應(yīng)變軟化和屈服等行為[22]。Ewoldt在切比雪夫應(yīng)力分解和Lissajous曲線的基礎(chǔ)上定義了大應(yīng)變模量LG，最小應(yīng)變模量MG，最小應(yīng)變速率動(dòng)態(tài)粘度M，大應(yīng)變速率動(dòng)態(tài)粘度L，剛性/軟化比S以及增稠/剪切變稀比T，圖示和計(jì)算方法分別如圖1-3和式(1-11~1-16)所示[33]。圖1-3Lissajous曲線示意圖及參數(shù)定義[33]M13:03nnodddGnGeed===+(1-11)0(1)/2L13:(1)nnnoddGGee===++(1-12)(1)/2M13:01(1)3nnnodddnGvvd===+(1-13)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高性能聚氨酯透水混合料關(guān)鍵性能研究[J]. 李添帥,陸國(guó)陽(yáng),王大為,洪斌,譚憶秋,OESER Markus.  中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2019(04)
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博士論文
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[2]振蕩剪切流變學(xué)研究膠體懸浮體系的非晶液—固轉(zhuǎn)變[D]. 疏瑞文.華南理工大學(xué) 2014
[3]基于粘彈特性的瀝青疲勞—流變機(jī)理研究[D]. 單麗巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]乙�；{米纖維素水凝膠的微觀結(jié)構(gòu)演變與非線性流變行為研究[D]. 耿延訓(xùn).江南大學(xué) 2019
[2]環(huán)氧瀝青結(jié)合料非線性流變性能研究[D]. 梁瑞.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]適用于橋面鋪裝的聚氨酯（PU）改性瀝青及混合料性能研究[D]. 祁冰.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[4]基于黏彈特性的瀝青損傷演化規(guī)律分析[D]. 田霜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]大幅振蕩剪切荷載作用下瀝青流變特性研究[D]. 賀鴻森.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[6]聚氨酯（PU）改性瀝青的制備與性能研究[D]. 班孝義.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
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[8]聚氨酯改性瀝青的性能研究[D]. 夏磊.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2016
[9]聚氨酯空隙彈性路面混合料的性能研究[D]. 孫銘鑫.東南大學(xué) 2016
[10]高填充炭黑/天然橡膠混煉膠及其凝膠的非線性黏彈行為研究[D]. 甘順昌.浙江大學(xué) 2016



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