本文關(guān)鍵詞：考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性細(xì)觀力學(xué)模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：瀝青混凝土是一種由瀝青膠漿和集料等組成典型的顆粒增強(qiáng)粘彈性復(fù)合材料,通常表現(xiàn)出十分復(fù)雜的力學(xué)行為,尤其是明顯的與時(shí)間有關(guān)的粘彈性行為。復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)理論為分析復(fù)合材料各組成材料在整體結(jié)構(gòu)中所發(fā)揮的作用提供了一種有效的研究方法。近年來,國內(nèi)外研究者已經(jīng)利用細(xì)觀力學(xué)模型針對瀝青混凝土的力學(xué)性能做了很多研究工作。這些細(xì)觀力學(xué)模型通常假設(shè)集料顆粒與瀝青膠漿完美黏結(jié)。然而,由于表面化學(xué)反應(yīng)、生產(chǎn)工藝等原因不完美界面總是存在于顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料中,弱界面對復(fù)合材料的損傷機(jī)理和力學(xué)性能有顯著影響。因此,完美界面的假設(shè)難以真實(shí)反映界面區(qū)的力學(xué)行為和物理本質(zhì)。本研究的主要目的是建立考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性細(xì)觀力學(xué)模型,并研究界面狀態(tài)對瀝青混凝土粘彈性性能的作用機(jī)理。主要內(nèi)容有：1)建立兩種考慮界面影響的細(xì)觀力學(xué)蠕變模型來描述瀝青混凝土的蠕變行為；2)構(gòu)建具有弱界面的瀝青混凝土動態(tài)模量預(yù)測模型；3)利用上述三種模型研究集料顆粒與瀝青膠漿之間界面狀態(tài)對瀝青混凝土粘彈性性能的作用機(jī)理。首先,引入線性彈簧層界面模型和界面相模型來描述集料與瀝青膠漿之間的界面狀態(tài),然后采用改進(jìn)的Mori-Tanaka方法,建立考慮界面影響的瀝青混凝土細(xì)觀力學(xué)彈性模型,最后基于彈性-粘彈性對應(yīng)原理,得到考慮界面影響的瀝青混凝土粘彈性性能預(yù)測模型。預(yù)測值與試驗(yàn)值的對比結(jié)果表明,模型能夠較好的預(yù)測瀝青混凝土的粘彈性力學(xué)行為。通過研究界面狀態(tài)對瀝青混凝土粘彈性性能的作用機(jī)理發(fā)現(xiàn),界面狀態(tài)對瀝青混凝土的粘彈性力學(xué)性能有顯著影響。為了充分發(fā)揮集料的承載能力和增強(qiáng)作用,在瀝青混凝土設(shè)計(jì)和服役過程中應(yīng)采取相關(guān)措施使瀝青膠漿與集料之間的界面粘結(jié)狀態(tài)控制在可接受范圍之內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】：瀝青混凝土 不完美界面 細(xì)觀力學(xué) 流變性能
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U414
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第1章 緒論15-22
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 瀝青混凝土細(xì)觀力學(xué)模型16-18
• 1.2.2 考慮界面影響的復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)模型18-19
• 1.3 主要研究內(nèi)容19-22
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.3.2 本文結(jié)構(gòu)安排20-22
• 第2章 具有弱界面的瀝青混凝土細(xì)觀力學(xué)彈性模型22-35
• 2.1 弱界面模型22-23
• 2.2 具有弱界面的復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)理論23-31
• 2.2.1 Eshelby夾雜問題23-28
• 2.2.2 Mori-Tanaka方法28-31
• 2.3 具有弱界面的瀝青混凝土細(xì)觀力學(xué)彈性模型31-34
• 2.3.1 不含空隙的瀝青混凝土有效彈性模量32-33
• 2.3.2 含空隙的瀝青混凝土有效彈性模量33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 具有弱界面的瀝青混凝土蠕變性能預(yù)測模型35-55
• 3.1 瀝青混凝土的粘彈性特性35-36
• 3.1.1 粘彈性材料的特性35-36
• 3.1.2 瀝青混凝土的粘彈性特性36
• 3.2 粘彈性本構(gòu)理論36-44
• 3.2.1 本構(gòu)關(guān)系37-39
• 3.2.2 本構(gòu)模型39-44
• 3.3 具有弱界面的瀝青混凝土蠕變性能預(yù)測模型44-48
• 3.3.1 瀝青膠漿的粘彈性本構(gòu)方程45-46
• 3.3.2 Laplace變換域內(nèi)的瀝青混凝土有效彈性模量46-47
• 3.3.3 具有弱界面的瀝青混凝土蠕變?nèi)崃?/span>47-48
• 3.4 模型可靠性驗(yàn)證48-50
• 3.4.1 模型參數(shù)48-49
• 3.4.2 理論結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比49-50
• 3.5 弱界面對瀝青混凝土蠕變性能的影響50-53
• 3.5.1 界面參數(shù)對蠕變性能的影響50-51
• 3.5.2 集料體積分?jǐn)?shù)對蠕變性能的影響51-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第4章 具有界面相的瀝青混凝土蠕變性能預(yù)測模型55-63
• 4.1 具有界面相的瀝青混凝土細(xì)觀力學(xué)彈性模型55-56
• 4.2 具有界面相的瀝青混凝土蠕變性能預(yù)測模型56-58
• 4.2.1 瀝青膠漿的有效彈性模量56-57
• 4.2.2 Laplace變換域內(nèi)的瀝青混凝土有效彈性模量57
• 4.2.3 瀝青混凝土蠕變?nèi)崃?/span>57-58
• 4.3 結(jié)果和討論58-61
• 4.3.1 模型參數(shù)58
• 4.3.2 理論預(yù)測結(jié)果58-59
• 4.3.3 界面相彈性模量對蠕變性能的影響59-60
• 4.3.4 界面相體積分?jǐn)?shù)對蠕變性能的影響60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第5章 具有弱界面的瀝青混凝土動態(tài)模量預(yù)測模型63-74
• 5.1 瀝青混凝土的動態(tài)模量63-64
• 5.2 具有弱界面的瀝青混凝土動態(tài)模量預(yù)測模型64-68
• 5.2.1 簡諧荷載下的復(fù)數(shù)模量65
• 5.2.2 具有弱界面的瀝青混凝土動態(tài)模量65-68
• 5.2.3 考慮空隙的影響68
• 5.3 模型可靠性驗(yàn)證68-70
• 5.3.1 模型參數(shù)68-69
• 5.3.2 理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比69-70
• 5.4 弱界面對瀝青混凝土動態(tài)模量的影響70-72
• 5.4.1 界面參數(shù)對動態(tài)模量的影響70-71
• 5.4.2 集料彈性性能對動態(tài)模量的影響71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-74
• 第6章 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 主要結(jié)論74-75
• 6.2 進(jìn)一步研究展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果81

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