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为了研究胶浆对沥青混合料粘弹性力学响应的影响,采用沥青混合料性能试验（AMPT）对不同粉胶比、纤维掺量、水泥替代矿粉量的沥青混合料进行力学性能试验研究,分析了粉胶比、纤维、水泥替换量对沥青混合料动态模量和相位角等粘弹性力学参数的影响。结果表明,随着粉胶比和纤维掺量的增加,动态模量均先增大后减小,而且加载频率越高,动态模量差异越显著;低粉胶比的混合料相位角最大,较高粉胶比的沥青混合料的相位角差异较小;掺加纤维沥青混合料相位角的变化与加载频率密切相关,掺加纤维可以显著增强沥青混合料的抗永久变形能力;水泥替代矿粉对沥青混合料的粘弹性影响相对较小,可在一定程度上改善沥青混合料的高温抗变形性能。 相似文献
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为了从沥青混合料不连续特征角度研究其永久变形行为,采用离散元方法进行了沥青混合料虚拟车辙试验. 根据概率理论及蒙特卡洛方法,编写了考虑集料级配及不规则形状的沥青混合料二维数字试件生成程序. 在生成的数字试件基础上进行了沥青混合料离散元虚拟车辙试验,并利用基于时温等效原理的计算方法以减少虚拟车辙试验的计算时间. 最后将模拟结果与室内试验结果进行了比较. 研究结果表明: 基于时温等效原理的离散元黏弹性模型计算方法可以大大减少计算时间; 虚拟车辙试验中沥青混合料变形情况与室内车辙试验相似,虚拟车辙试验的变形量及动稳定度略大于室内车辙试验; 建立的沥青混合料二维虚拟车辙试验能够预测沥青混合料的永久变形性能. 相似文献
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采用重复三轴试验和汉堡车辙试验对SMA和MA两种沥青混合料的高温性能进行评价,并分别分析了这2种试验之间的MA最终变形的相关性及SMA变形发展过程的相关性.结果显示,2种试验方法均能够有效区分混合料高温性能的优劣,且两者的最终变形及变形发展过程均呈现极好的线性相关关系,相关性系数均大于0.9.为了更进一步验证相关性,利用重复三轴试验获得混合料的粘弹性参数,对车辙试验进行有限元模拟,结果表明2种试验方法具有显著的相关关系,误差小于10%.将采用重复三轴试验获得沥青混合料的粘弹性参数用于预测车辙的发展是合理有效的. 相似文献
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王展亮李惠霞廖仁生 《福建工程学院学报》2021,(1):56-60
为了研究掺加橡胶粉或玻璃纤维对大粒径沥青碎石黏弹性能的影响,通过单轴静载蠕变试验,得到不同荷载和不同沥青用量下的大粒径沥青碎石应变-时间曲线,并采用Burger模型对其蠕变柔量进行表述,得出以下结论:当w(沥青)=3.3%时,掺有橡胶粉或玻璃纤维的大粒径沥青碎石性能最佳,相较于掺加玻璃纤维的大粒径沥青碎石,掺加橡胶粉的大粒径沥青碎石抵抗瞬时抗变形能力较弱,抵抗永久变形能力较强。随着荷载的增加,掺加玻璃纤维或橡胶粉的大粒径沥青碎石抵抗瞬时变形能力和永久变形能力也逐渐增强。 相似文献
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永久变形已经成为沥青路面破坏的主要形式.路面的使用寿命往往达不到设计水平.本文从理论分析入手,结合沥青混合料的变形试验,建立路面变形模型,汽车动荷载的模拟等一系列研究,提出一种新的研究沥青路面永久性变形剩余寿命的方法,希望给以后的研究人员提供一种新思路. 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2020,(4)
目的:作为粘弹性材料,水泥乳化沥青(CA)砂浆的变形依赖于时间,且包含不可恢复变形,使得轨道板与CA砂浆层之间形成离缝,进而影响轨道的结构受力与变形。本文旨在研究CA砂浆在列车荷载作用下、不同初始弹性模量时的粘弹性变形规律,以期为轨道结构的维修养护提供参考。创新点:1.以粘弹性理论与时间硬化率分析方法为基础,拟合得到CA砂浆的时间硬化率特征参数;2.建立基于时间硬化率的中国铁路轨道系统(CRTS)I型板式无砟轨道实体模型,成功模拟了CA砂浆的粘弹性变形过程。方法:1.运用Burgers与四单元五参数粘弹性本构方程,拟合得到CA砂浆的时间硬化率特征参数,并验证该参数的合理性(图5);2.结合现场测试所得钢轨支点压力,统计分析得到有限元模型循环加载的幅值与周期(图11);3.通过仿真模拟,得到CA砂浆在列车荷载作用下、不同初始弹性模量时的粘弹性变形,进而探寻CA砂浆的粘弹性变形规律(图16和17)。结论:1.基于时间硬化率的分析模型能较好地模拟CA砂浆变形行为。2.随着CA砂浆初始弹性模量的增大,CA砂浆在粘弹性变形前后的应变差值逐渐减小,位移差值逐渐增大;位移差值集中于0.2～0.6mm,且变形敏感区域约为板端2.5个扣件间距。3.CA砂浆本身粘弹性特征引起的不可恢复变形是导致CA砂浆层与轨道板之间形成离缝的重要原因之一;在研究CA砂浆变形及损伤时,建议考虑CA砂浆粘弹性行为及其变形特征的不利影响。 相似文献
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郑求兴 《宁波大学学报(教育科学版)》1989,(2)
本文认为,当外加荷载小于土的连结强度时,土体表现为弹性,当外加荷载大于土的连结强度时,土体表现为粘弹塑性,故土的力学性质可以采用文献提出的粘弹塑性力学模型来分析。土的连结强度与土体本身的c、φ、σ_3′有关。在此基础上,编制了计算程序,分析了两个例子,结果表明,土体的变形仅限于某一个区域内,采用粘弹塑性力学模型分析地基的变形与实际是比较吻合的。 相似文献
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为研究沥青混凝土路面内部反射裂缝在动态荷载作用下的力学响应,采用ABAQUS有限元软件建立分析模型.通过对沥青混凝土蠕变试验曲线进行非线性拟合,得到Prony级数以赋予模型中面层粘弹性材料属性.基于粘弹性理论、时温等效原理、断裂力学及动力学有限元方法,利用半正弦荷载模拟动荷载作用,以断裂参数J积分以及复合应力强度因子作为裂缝扩展评价指标,对路面反射裂缝在不同车速、不同环境温度以及不同材料阻尼系数等条件下的力学响应进行分析.计算结果表明:反射裂缝断裂参数值随车辆行驶速度的增加而减小;不同结构温度下的断裂参数差异不明显;断裂参数曲线随阻尼比的增大而逐渐后移,且最大值逐渐减小.因此,通过改善车辆行驶条件以提高车辆行驶速度,以及通过改进材料组成来增大沥青混凝土阻尼系数,都能够有效延缓反射裂缝扩展速度,延长路面的正常使用寿命. 相似文献
11.
For the dynamic demand assessment of bridge structures under ship impact loading, it may be prudent to adopt analytical models
which permit rapid analysis with reasonable accuracy. Herein, a nonlinear dynamic macro-element is proposed and implemented
to quantify the demand of bridge substructures subjected to ship collisions. In the proposed nonlinear macro-element, a combination
of an elastic-plastic spring and a dashpot in parallel is employed to describe the mechanical behavior of ship-bows with strain
rate effects. Based on the analytical model using the proposed macro-element, a typical substructure under 5000 deadweight
tonnage (DWT) ship collision is discussed. Our analyses indicate that the responses of the structure using the nonlinear macro-element
agree with the results from the high resolution model, but the efficiency and feasibility of the proposed method increase
significantly in practical applications. Furthermore, comparisons between some current design codes (AASHTO, JTGD60-2004,
and TB10002.1-2005) and the developed dynamic analysis method suggest that these design codes may be improved, at least to
consider the effect of dynamic amplification on structural demand. 相似文献
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为了确定正交异性钢桥面铺装受力状态并为设计提供参考,运用子模型有限元法分析了桥梁整体变形及局部轮载作用下铺装内部受力状态及应变分布特点.为优化设计铺装层结构,分析了铺装层模量对其应变状态影响.分析结果表明:大跨径钢桥整桥变形对铺装层受力状态影响很小,钢桥面铺装设计的控制受力因素是轮载局部作用下铺装层的横向应变,铺装层模量对铺装层的受力状态有显著影响,通过提高铺装层刚度过渡层的结构优化设计措施可以显著改善铺装层的受力状态,降低铺装层的应变水平.分别对环氧沥青混凝土、SBS改性沥青SMA和Rosphalt改性沥青混凝土的模量及疲劳性能进行了试验评价,可以为桥面铺装结构组合设计提供参考数据. 相似文献
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厚度2.8 m的现浇混凝土楼板的重量远大于危险性较大模板支撑体系规定的荷载值,采用通常的模板支撑架不能满足立杆稳定性验算的要求。设计超厚板独立支撑模板支撑体系,在模板支撑架立杆上布置应变测点,采集浇筑混凝土过程中的应变数据。分析显示:局部测点应变值偏大与模架下方立杆偏心受压有关,浇筑混凝土过程中出现瞬间动载远超静态荷载应变允许值等现象。建议应用类似模板支撑结构时,设计更为合理的立杆上方承载装置;浇筑和振捣混凝土形成的动荷载是模板支撑架的安全隐患,有必要进一步研究动荷载与模板支撑架稳定性之间的关系。 相似文献
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李彦民 《福建工程学院学报》2019,(6):539-544
为研究地面线路运营对下穿盾构隧道结构的影响规律,基于相似比理论建立室内大型试验模型,模拟上部列车荷载作用下土层及其内部盾构隧道结构的受力变形过程,总结变形规律。结果表明,模型试验能够较好地反映外部荷载影响下土层以及内部盾构隧道结构的受力和变形特性;地表列车荷载在土层传递过程中,同一层面上沿地面线路方向的土压力大于两侧土压力,远离线路的地层受列车荷载影响相对较小,同一竖向截面土压力变化量由上至下逐渐减小,即外部荷载对浅层土的影响明显大于深层土;盾构隧道在地表列车行驶过程中,环向出现背车面受拉迎车面受压的受力特性,呈斜向压扁,纵向应变从中间交叉点向盾构隧道两侧逐渐减小,呈下凹压弯;盾构隧道埋深越小,受地表荷载影响越显著,增大一倍埋深对应纵向应变最大值减小约44.5%。 相似文献
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Thermal fatigue (TF) is one of the most important factors that influence turbine’s life. This paper establishes a 3D solid-fluid
coupling model for a steady temperature analysis of a high-pressure turbine nozzle at different turbine inlet gas total temperatures
(TIGTTs). The temperature analysis supplies the temperature load for subsequent 3D finite element analysis to obtain the strain
values. Following this, the prediction of the TF life is made on the basis of equivalent strain range. The results show that
the strain increases with TIGTT, and the predicted TF life decreases correspondingly. This life prediction was confirmed by
one TF test. 相似文献
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Wind loading is a dominant factor for design of a cable-membrane structure. Three orthogonal turbulent components, including the longitudinal, lateral and vertical wind velocities, should be taken into account for the wind loads. In this study, a stochastic 3D coupling wind field model is derived by the spectral representation theory. The coherence functions of the three orthogonal turbulent components are considered in this model. Then the model is applied to generate the three correlated wind turbulent components. After that, formulae are proposed to transform the velocities into wind loads, and to introduce the modified wind pressure force. Finally, a wind-induced time-history response analysis is conducted for a 3D cable-membrane structure. Analytical results indicate that responses induced by the proposed wind load model are 10%-25% larger than those by the con- ventional uncorrelated model, and that the responses are not quite influenced by the modified wind pressure force. Therefore, we concluded that, in the time-history response analysis, the coherences of the three orthogonal turbulent components are necessary for a 3D cable-membrane structure, but the modified wind pressure force can be ignored. 相似文献
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为了研究移动荷载下路面结构内部细观结构的响应,采用离散元方法进行了多尺度路面结构移动荷载响应的分析．建立了柔性基层沥青路面典型结构的离散元模型,并计算了移动荷载作用下沥青层底的应力和应变,通过与已有经典计算程序荷栽响应计算结果的比较,验证了所建立的离散元模型．以该离散元模型为基础,在沥青混凝土结构层的底部,采用尺度较小的离散单元描述粗集料的体积含量、分布特征以及空隙大小等细观结构,以此建立路面结构的多尺度模型．对路面结构宏观响应与细观结构的荷载响应进行了比较分析,并分析了沥青砂浆劲度对细观结构处荷载响应的影响．结果表明：粗集料与沥青砂浆界面位置的拉应力均值和离散系数均大于沥青砂浆内部;荷载引起的应力和应变在沥青砂浆内部和界面内部均存在不均匀分布;沥青砂浆的劲度越大,沥青混凝土内部的荷载响应分布越趋于均匀． 相似文献
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成磊 《晋城职业技术学院学报》2011,4(2):39-43
采用ANSYS有限元分析软件建立Au-Al引线键合模型考察键合区在热循环加载下的应力应变情况;并采用Coffin-Manson方程计算了在热循环加载下焊点的疲劳寿命。结果表明：随着热加载循环次数的增加,模型的应力应变将增大;施加约束后,模型的应力将减小,引线键合的寿命延长。此方法可以比较各种不同情形下Au-Al引线键合热可靠性。 相似文献
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为研究预应力混凝土连续箱梁桥的承载能力及实际工作状况,通过实际桥梁的静载试验,测得桥梁在各个工况下控制截面的应变、挠度随荷载增加能保持良好的线性关系,并判断实测残余变形与实测总变形比值小于0.2,同时采用桥梁专用有限元计算分析软件MIDAS/Civil建立试验跨模型,与静载试验实测数据进行对比分析,得到桥梁的应变校验系数和挠度校验系数,综合判断桥梁的承载能力能满足要求。 相似文献
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MA Gai-ling XU Hong CUI Wen-yong 《浙江大学学报(A卷英文版)》2007,8(5):778-785
Applying the results of stress and strain calculated by 3D finite element model of truck radial tire 11.00R20, a MATLAB program used to compute rolling resistance of the tire caused by hysteresis rolling resistance (HRR) is worked out. The HRR distribution on different part of tire section, and the effects of speed, load, internal pressure and the width of the rim on HRR are analyzed. The analysis results showed that energy loss produced by tread rubber contributes the most part to HRR of the whole tire, and that to decrease the HRR, the hysteresis factor of the tread rubber should be reduced, and the distribution of the stress and strain on the section be optimized. 相似文献