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原文传递一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法

专利名称：	一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法
摘要：	本发明公开了一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法。通过不同加载速度下的强度和疲劳试验，基于Desai强度屈服准则，建立了直接拉伸、单轴压缩和间接拉伸三种应力状态下沥青混合料疲劳特性的归一化模型，这意味着只需要获得任意一种应力状态下的疲劳方程，即可预测其他两种应力状态任意应力水平下的疲劳寿命。利用本发明的疲劳寿命预估方法，通过简单的强度试验即可获得相应应力水平下的疲劳寿命，节省了大量的室内试验原材料和测试时间，实现了室内试验简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命的快速统一预估。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	长沙理工大学
发明人：	吕松涛;彭幸海;刘超超;郑健龙;张超;阳月明;夏诚东;沈逸涵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910335078.1
公开号：	CN110018049A
代理机构：	北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	崔自京
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	410000 湖南省长沙市(天心区)万家丽南路2段960号
主权项：	1.一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法，其特征在于，所述疲劳寿命预估方法具体包括如下步骤： (1)、通过不同加载速度下的强度和疲劳试验，建立单向应力状态下沥青混合料疲劳特性的归一化模型，所述单向应力状态是直接拉伸、单轴压缩、间接拉伸中的一种应力状态； (2)、根据步骤(1)中不同加载速度下的单向应力状态的强度和疲劳试验，确定应力水平和加载速率； (3)、根据步骤(2)中确定的应力水平和加载速率，进行其他应力状态下的强度试验，得到剪应力强度比； (4)、将步骤(3)中得到的剪应力强度比代入步骤(1)中得到的单向应力状态下沥青混合料疲劳特性的归一化模型，得到简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估结果。 2.根据权利要求1所述的一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法，其特征在于，所述不同加载速率的强度试验和所述对应应力水平的疲劳试验，其试验温度为15℃±1℃。 3.根据权利要求1所述的一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法，其特征在于，所述强度试验中，采用Desai屈服面响应函数确定不同应力状态屈服面函数坐标，从而得到不同加载速率下沥青混合料强度屈服面。 4.根据权利要求3所述的一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法，其特征在于，单向应力状态条件下，Desai强度屈服面的表达式为：即：式中：I1为应力张量第一不变量；为偏应力张量第二不变量，Pa为大气压力，γ,R为模型参数。 5.根据权利要求1所述的一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法，其特征在于，所述疲劳试验中，沥青混合料未施加荷载之前对应屈服面坐标原点O；初始应力状态对应屈服面坐标C点；疲劳失效对应屈服面坐标破坏点D。 6.根据权利要求5所述的一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法，其特征在于，沥青混合料强度屈服面中，OC与OD的比值表征了沥青混合料的抗疲劳破坏能力；同时，从剪应力出发，C点纵坐标与D点纵坐标的比值同样反映了沥青混合料的抗疲劳破坏能力。 7.根据权利要求6所述的一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法，其特征在于，所述抗疲劳破坏的能力表示：或二者表示同一物理意义，进行联立，得到上式Δ表征疲劳试验时初始应力状态点与其对应的抗力的相对大小，对应不同的应力水平，不同应力水平有不同的疲劳寿命，通过建立Δ与疲劳寿命Nf的对应关系，得到简单应力状态下沥青混合料的疲劳方程：式中r2为疲劳方程拟合参数。 8.根据权利要求7所述的一种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命预估方法，其特征在于，所述三种简单应力状态下的沥青混合料疲劳方程是统一的，即只需要建立一种简单应力状态沥青混合料疲劳方程，便可外推其他两种简单应力状态下沥青混合料疲劳寿命。
所属类别：	发明专利