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基于离散元方法的沥青混合料虚拟断裂试验(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
为了深入研究沥青混合料开裂特性, 设计了基于沥青混合料二维数字试件的断裂虚拟试验. 在考虑混合料二维截面的集料数量级配和集料不规则形状的基础上, 通过生成程序建立了沥青混合料的二维虚拟试件; 运用离散元方法, 建立了混合料二维离散元模型, 并进行了虚拟的中点弯曲小梁断裂试验; 为了验证虚拟试验方法的正确性, 在实验室内进行了沥青混合料小梁的中点弯曲断裂试验. 室内实体试验与虚拟试验结果的比较发现, 虚拟断裂试验获得的混合料断裂强度与室内试验结果一致, 表明虚拟断裂试验可以作为混合料断裂性能分析的辅助手段. 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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研究了4种粗集料针片状颗粒含量(0%,原状,30%,40%)对多孔沥青混合料骨架结构和性能的影响.分别采用二维数字图像处理、飞散试验、混合料破碎试验以及渗透试验,评价针片状对多孔沥青混合料的体积指标、骨架接触特性、耐久性、骨架稳定性和渗透性能的影响.试验结果表明:针片状含量对多孔沥青混合料的空隙率、骨架接触线长度、骨架接触点个数、集料破碎率和渗透系数具有显著的影响.由于粗集料针片状的破碎,多孔沥青混合料的有效空隙率、高温性能、长期耐久性以及骨架稳定性随着针片状含量的增大而衰减.与传统密级配沥青混合料相比,由于多孔沥青混合料具有开级配骨架,从而对针片状含量更加敏感,多孔沥青混合料应采用更严格的针片状含量要求. 相似文献
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沥青混合料的抗裂性能在很大程度上决定了沥青路面的使用寿命,其粗集料骨架及细观介质成分（FAM）等内部结构组成的差异又会影响沥青混合料的抗裂性能。纤维因其优异的物理力学特性被广泛应用于提升沥青混合料的抗裂性能,为了有效表征纤维沥青混合料的瞬时损伤演化并评估其断裂特性,开发了一种新型测试方法,通过原位动态拉伸（ISDT）试验对沥青混合料细观损伤断裂性能进行表征。为了研究纤维沥青混合料细观损伤与宏观断裂性能之间的关系,设计添加和不添加纤维的沥青混合料,进行宏观半圆弯拉（SCB）及细观ISDT试验,定义荷载-位移曲线的特征参数表征其抗裂性能,并实时观测细观裂纹密度扩展情况。结果表明,随着纤维用量的增加,沥青混合料和FAM的断裂能和断裂韧性有相当的增加趋势,且沥青混合料及FAM的裂纹萌生及扩展存在滞后效应。因此,ISDT试验是评价纤维沥青混合料细观损伤断裂性能的一种有效手段。 相似文献
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运用有限元方法建立环氧沥青混合料细观结构模型,对其间接拉伸试验(IDT)进行数值模拟.首先借助图像处理技术得到由集料和沥青砂浆组成的环氧沥青混合料二相细观结构,并通过蠕变试验获取沥青砂浆常温下的黏弹性材料参数,最后结合有限元手段建立包含集料、砂浆等在内的混合料细观结构有限元模型.数值模拟结果表明,有限元计算的混合料劲度... 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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桥面防水粘结层性能的优劣直接影响桥面沥青铺装层的使用寿命.采用室内剪切试验和拉拔试验分析桥面防水粘结层材料性能,认为层间抗剪强度及粘结强度受温度影响大,并且随着试验环境温度的升高而减小.现场拉拔试验研究了不同温度下四种粘层材料与桥面板的粘结强度变化规律,其粘结强度同样随着试验环境温度的升高而减小.研究认为,采用剪切试验与拉拔试验能够综合评价高稳和低温情况下沥青混合料与粘结层的整体性能,还可以作为桥面粘结层是否满足抗剪要求的验证指标. 相似文献
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进行密级配AK-13A沥青混合料掺矿质纤维的对比试验,并通过其在粤赣高速公路中的应用,总结掺矿质纤维对AK-13A沥青混合料性能的影响. 相似文献
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进行密级配AK-13A沥青混合料掺矿质纤维的对比试验,并通过其在粤赣高速公路中的应用,总结掺矿质纤维对AK-13A沥青混合料性能的影响. 相似文献
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《东南大学学报》2016,(1)
为研究粗集料在静止压实过程中的迁移与演化规律,基于离散单元法用不规则的多面体颗粒表示真实集料的形态特征,建立了由粗集料、空隙构成的数字试件,同时,建立了由数字试件及3块板构成的静止压实模型.以平均接触力、轴向应力、空隙率及配位数为评价指标,模拟压实位移为7.5,15与30 mm时粗集料在压实过程中的运动规律,并通过室内试验验证了此模型的可靠性.结果表明:轴向应力、平均接触力随着加载的进行,数值逐渐增加,压实位移与轴向应力、平均接触力正相关;不同压实位移的空隙率随着压实的进行不断减小,而配位数逐渐增大;总体上轴向应力、平均接触力、空隙率和配位数等4个指标在不同压实位移情况下变化幅度不同.研究结果为深入分析颗粒材料如沥青混合料或级配碎石的压实机理提供了一种方法. 相似文献
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毕永山 《河北能源职业技术学院学报》2006,6(3):58-60
集料是混合料结构形成的决定性成分,其岩性性质、物理力学指标以及外观形状的差异,对于混合料的工作性能产生很大的影响,集料级配的不同混合料的工作性能差异很大.文中就集料级配对沥青混合料的疲劳性能的影响进行了系统试验研究,得出了相应结论. 相似文献
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探究细集料含泥量对砂浆性能的影响规律对于水泥砂浆性能研究及生产控制具有重要意义。本文通过水泥净浆黏度试验、砂浆流动度试验和砂浆强度试验对不同含泥量的材料性能进行测试评价和机理分析。结果表明,当含泥量小于2%时,泥的掺入对砂浆的流变性质及抗压强度有一定的改善作用;水泥砂浆的7d抗折强度随含泥量增加不断降低,28d抗折强度对含泥量变化并不敏感。基于此,提出一般性工程的最佳含泥量为2%,可兼顾使用要求与经济效益。 相似文献
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《东南大学学报》2016,(3)
为了评估不同类型沥青路面的抗疲劳性能,采用半圆弯曲试验和数字图像相关法对典型裂缝处钻取的现场芯样进行测试.分别采用不同类型疲劳模型对试验结果进行分析,并结合芯样抽提和筛分结果确定不同路段的疲劳开裂成因.结果表明:现场芯样的抗疲劳性能从高到低依次为改性橡胶沥青混合料、密级配改性沥青混合料、连续级配沥青稳定碎石、间断级配多碎石沥青混凝土、半开级配沥青稳定碎石;与半开级配沥青稳定碎石相比,改性橡胶沥青混合料的疲劳寿命提高了2.0~3.8倍;采用耗散能密度比指标可以准确地预估不同类型混合料的疲劳寿命和实际路面破损率;不同类型沥青混合料的疲劳开裂成因并不一致. 相似文献
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樊兴华 《石家庄铁路职业技术学院学报》2012,(3)
为全面提高沥青混凝土路面的使用性能,采用SBS改性沥青、对四种不同掺量添加剂的沥青混合料进行高温抗车辙能力、低温开裂能力及水稳定性的性能对比试验,结果表明,Duroflex改性的沥青混合料,具有较好的高温抗车辙能力和低温抗裂能力,水稳定性也有很大改善.使用该添加剂增强沥青与集料之间的黏结力,解决路面早期损坏问题,改善公路路面技术质量,提高经济效益和社会效益. 相似文献
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《石家庄铁路职业技术学院学报》2016,(2)
通过一系列试验,对比玄武岩、石灰岩和天然砂三种细集料对矿料级配、沥青混合料高温稳定性和水稳定性的影响规律,同时分析了10%、16%和22%三种天然砂用量的沥青混合料的性能,最终提出针对不同等级公路的天然砂建议用量。 相似文献
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集料是混合料结构形成的决定性成分,其岩性性质、物理力学指标以及外观形状的差异,对于混合料表层抗滑特性的影响,体现在路面微结构和宏观构造深度的形成和保持方面;同时也将导致混合料的温度稳定性和疲劳耐久性方面的性能发生很大的变化,文中对粗集料对沥青混合料性能的影响进行了系统试验研究,得出了相应结论。 相似文献