原文传递
基于数字散斑相关方法的间接拉伸应变场的研究
| 论文题名： | 基于数字散斑相关方法的间接拉伸应变场的研究 |
| 关键词： | 筑路材料;沥青制品;材料性能;拉伸应变 |
| 摘要： | 在众多评价沥青混合料低温抗裂性能的试验中，间接拉伸试验由于能够模拟沥青路面实际的应力状态、试验方法简单等优点，已被广泛采用。而作为重要指标的间接拉伸应变，由于试验手段的限制，目前规程所采用的计算公式依然基于弹性均质理论，而这显然不适于非均质、各向异性、具有粘性和温度敏感性的沥青混合料；另外，采用竖向位移计算出的间接拉伸应变，存在较大的误差。因此，本文采用非接触式数字散斑相关技术，对沥青混合料的间接拉伸应变进行研究。 本文首先对数字散斑相关方法中不同的位移、应变计算方法及滤波手段进行了选择；并采用所选择的方法对试验中获取的散斑图片进行了平移、旋转、互相关无位移及橡胶模拟试验，通过与理论值的比较表明，数字散斑相关方法的精度满足要求，能够对间接拉伸试验进行准确测量。其次通过跟ABAQUS数值模拟得到的应变场的比较，发现弹性均质条件下的数值模拟结果与实际应变分布相差很大，基于弹性均质假设条件下的数值模拟不能表征沥青混合料实际的应变分布状态；通过对间接拉伸应变场中最大应变路径与裂缝的关系的研究，证明间接拉伸应变的最大路径就是裂缝将要发生的位置，表明数字散斑相关方法是获取沥青混合料表面真实应变分布状态的有效方法，同时证明数字散斑相关方法所得结果的正确性。再次通过对水平直径上间接拉伸应变分布的研究，证明了应变的不均匀分布是由石料引起的，表现为石料区域的应变小，胶浆区域的应变大；通过对不同级配平均拉伸应变在水平直径上的分布的研究，确定了最大公称粒径所代表的长度作为计算间接拉伸应变的长度，并对该指标的敏感性进行了分析；通过数字散斑相关方法所得的间接拉伸应变与规程规定的计算法的比较，发现计算法得到的间接拉伸应变明显偏小，偏小的幅度随着级配的不同而变化，但计算法的结果能够反应出试件之间的差别；通过数字散斑相关方法所得的间接拉伸应变与SHRP推荐的LVDT法的比较，发现二者的差距是由所选计算长度的不同造成的，LVDT法计算长度的选取没有考虑级配的影响，显然是不合适的。最后通过对水平直径上拉伸应变随时间变化的研究，表明拉伸应变大处，拉伸应变随时间的增长速率就大，拉伸应变小处，拉伸应变随时间的增长速率就小；通过对不同级配应力应变曲线的研究表明，SMA-5型沥青混合料的粘塑性区域最长；通过对不同级配间接拉伸应变随时间变化的研究，表明间接拉伸应变随时间不断增加，AC型混合料的变化曲线较 SMA型混合料变化曲线离散，各级配的变化曲线所呈现的规律一致。 |
| 作者： | 张魁 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 谭忆秋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
