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原文传递利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法

专利名称：	利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法
摘要：	本发明实施例公开了利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法，涉及道路工程技术领域，其技术方案包括以下步骤：S1：基于双模量理论，得到不同压、拉模量比下间接拉伸试件中心横向与纵向变形的计算公式，计算公式中涵盖不同的试件尺寸与不同的中心检测距离；S2：对沥青混合料试件进行间接拉伸试验，利用位移计实测荷载作用下试件两个侧面不同中心检测距离处的横向变形与纵向变形值；S3：结合计算公式与实测数据，利用Excel非线性规划程序，设定相应的求解目标、目标函数及约束条件，对试件的拉、压模量及拉、压泊松比进行同步求解。用以解决现有技术中无法同步分析沥青混合料拉、压模量的问题。
专利类型：	发明专利
申请人：	同济大学
发明人：	孙立军;程怀磊;刘黎萍
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN201911357860.X
公开号：	CN111141602A
代理机构：	北京知呱呱知识产权代理有限公司
代理人：	孙志一
分类号：	G01N3/08;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/08
申请人地址：	200000 上海市虹口区四平路1239号
主权项：	1.利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法，其特征在于：包括以下步骤： S1：基于双模量理论，得到不同压、拉模量比下间接拉伸试件中心横向与纵向变形的计算公式，计算公式中涵盖不同的试件尺寸与不同的中心检测距离； S2：对沥青混合料试件进行间接拉伸试验，利用位移计(4)实测荷载作用下试件第一侧面(1)和第二侧面(2)不同中心检测距离处的横向变形与纵向变形值； S3：结合计算公式与实测数据，利用Excel非线性规划程序，设定相应的求解目标、目标函数及约束条件，对试件的拉、压模量及拉、压泊松比进行同步求解。 2.根据权利要求1所述的利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法，其特征在于：所述S1包括以下步骤： A1：基于背景技术中的双模量本构方程式(1)-(3)及间接拉伸试件中心的实际应力分布，可转化得到如下试件中心处横向与纵向变形的计算公式，式中，Lx、Ly分别为横向与纵向变形，P为所施加荷载幅值，a为加载压头宽度，t为试件的厚度，Ec为压模量，n为压模量与拉模量的比值，vc为压泊松比，d1、d2、d3、d4为与压拉模量比n有关的应力分布系数； A2：基于ABAQUS有限元软件及UMAT子程序平台，计算得到不同压拉模量比n对应的应力分布系数，应力分布系数的计算公式为d＝a1n3+a2n2+a3n+a4，其中a1、a2、a3、a4为计算系数。 3.根据权利要求2所述的利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法，其特征在于：所述S2包括以下步骤： B1：准备间接拉伸试件及加载压头(3)。 4.根据权利要求3所述的利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法，其特征在于：所述试件为圆柱形。 5.根据权利要求4所述的利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法，其特征在于：所述试件尺寸包括直径为101.6±0.25mm与150±2.5mm两种；对于直径为101.6±0.25mm的试件，中心检测距离包括25.4mm、38.1mm、50.8mm三种；对于直径为150±2.5mm的试件，中心距离包括25.4mm、38.1mm、50.8mm、76.2mm四种。 6.根据权利要求5所述的利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法，其特征在于：所述S2还包括以下步骤： B2：在试件的第一侧面(1)和第二侧面(2)布置位移计(4)，以检测试件中心在荷载作用下的变形值，位移计(4)布置方向包括横向与纵向两种，纵向为与荷载作用平行的方向，横向为与荷载作用垂直的方向，位移计(4)以试件中心点为中点，位移计(4)在试件中心的检测距离可按照步骤B1中的任一数值进行确定，但试件第一侧面(1)和第二侧面(2)对应的中心检测距离应不同，则共实测获得4个不同类型的变形数据，分别为L1x、L1y、L2x、L2y，其中，上标1、2代表试件的第一侧面(1)和第二侧面(2)，下标x、y代表横向与纵向。 7.根据权利要求6所述的利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法，其特征在于：所述S2还包括以下步骤： B3：对试件施加连续半正矢波形荷载，荷载频率及幅值可根据试验需要而定，利用位移计(4)检测荷载作用下试件第一侧面(1)和第二侧面(2)中心的横向及纵向变形数据，记录所施加的荷载幅值及对应的试件变形曲线幅值。 8.根据权利要求1所述的利用间接拉伸试验同步确定沥青混合料拉、压模量的方法，其特征在于：所述S3包括以下步骤： C1：调用Excel非线性规划程序，将求解目标确定为压模量Ec、压拉模量比n与压泊松比vc，目标函数为计算变形与实测变形之间的误差S最小，其中，误差S的计算公式如下所示，式中，L为变形值，上标1、2代表试件两个侧面对应的不同位移计检测距离，下标x、y代表横向与纵向，下标cal代表按照步骤S1中的计算公式计算得到的变形值，下标mea代表按照步骤S2中的试验方法得到的实测变形值； C2：将约束条件设定为0＜Ec、1≤n及0＜Vc＜0.5，初始值设定为Ec＝5000、n＝2、vc＝0.3，求解程序设定为非线性GRG，进行求解，得到压模量值Ec及压拉模量比n，进一步利用可计算得到拉模量值Et。
所属类别：	发明专利