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沥青混合料疲劳开裂过程的细观粘弹性损伤模拟与验证
| 论文题名： | 沥青混合料疲劳开裂过程的细观粘弹性损伤模拟与验证 |
| 关键词： | 沥青混合料;道路工程;X-rayCT;疲劳破坏;三维细观模型 |
| 摘要： | 沥青路面在使用中，有多种病害形式，其中由于车辆重复作用下的疲劳开裂是主要破坏形式。因此研究疲劳开裂机理，最终合理预测沥青路面的疲劳开裂一直是研究热点。研究者采用多种方法对沥青混料的力学性能进行评价，在众多方法中，与实际路面具有相同加载方式，应力场与应变场更加符合路面结构的室内疲劳试验，因其实验方便的特点被广泛应用。但是，对于大型的路面结构的实验，不便于开展实施;以及室内试验消耗试验者大量的精力和物力，也具有一定的局限性，随着数值模拟手段日益成熟，数值模拟分析越来越多地被作为沥青混合料疲劳性能研究的辅助手段。 在以往研究中，沥青混合料通常被视为一种均匀的、各向同性的一种材料，而其内部的真实微细观结构常常被忽略，内部微缺陷简化不予考虑。以往的研究发现:空隙、胶砂和石料的空间分布，会对沥青路面或沥青混合料的力学响应产生巨大影响，大量工程实例已经要求科研工作者在分析和设计中运用非均匀、非连续的概念，考虑材料非均匀性、非连续的影响。在此研究背景下，本论文结合CT技术，建立考虑沥青混合料的非均匀非连续的细观模型，结合损伤力学和粘弹性理论，进行间接拉伸疲劳试验的模拟。该细观数值方法可以较好地描述疲劳开裂的三阶段，同时对试件损伤计算，可以实现沥青混合料的细观疲劳开裂模拟。与试验进行对比，模拟计算结果与试验基本吻合。 |
| 作者： | 鲁家祺 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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