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文檔簡(jiǎn)介
1、車(chē)輛荷載反復(fù)作用引起路面的疲勞裂縫是瀝青路面主要損壞形式之一。究其本質(zhì),實(shí)際是路瀝青面層材料發(fā)生了疲勞損傷和破壞。只有弄清楚車(chē)輛荷載作用下瀝青面層疲勞裂縫形成及開(kāi)展過(guò)程才能更有效的指導(dǎo)瀝青路面的抗疲勞設(shè)計(jì)。瀝青混合料常溫下即可表現(xiàn)出一定的粘塑性,也就是說(shuō)瀝青路面在絕大多數(shù)工作環(huán)境中均會(huì)表現(xiàn)出一定粘塑性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者將瀝青混合料視為粘彈性材料來(lái)進(jìn)行疲勞研究,無(wú)疑有失偏頗。由于傳統(tǒng)的疲勞力學(xué)僅能考慮疲勞裂縫的形成階段,不能用于研究疲勞裂縫從形
2、成到擴(kuò)展的整個(gè)過(guò)程。而疲勞損傷力學(xué)作為破壞力學(xué)新興的學(xué)科分支,恰恰彌補(bǔ)了傳統(tǒng)疲勞力學(xué)的缺陷。而為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)用疲勞損傷力學(xué)理論對(duì)瀝青路面裂縫形成及開(kāi)展過(guò)程的分析,可借助有限元軟件來(lái)進(jìn)行數(shù)值模擬。鑒于以上幾個(gè)方面,本文進(jìn)行了如下工作:
1)本文以修正Burgers粘彈塑性模型為基礎(chǔ),推導(dǎo)了半正弦荷載作用下瀝青混合料的粘彈塑性損傷本構(gòu)方程,得到了累積應(yīng)變的表達(dá)式。
2)分析總結(jié)了文獻(xiàn)中各種疲勞損傷損傷模型,并以大量文獻(xiàn)中疲勞
3、試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),提出了能夠考慮加載頻率、溫度和應(yīng)力比的損傷演化模型。
3)進(jìn)行了瀝青混合料的劈裂疲勞試驗(yàn),并利用Origin軟件對(duì)疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了疲勞壽命方程和損傷本構(gòu)方程的參數(shù)擬合。
4)以擬合的損傷演化方程和損傷本構(gòu)方程為基礎(chǔ),利用ansys軟件對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)整體建模,成功模擬了車(chē)輪荷載反復(fù)作用下瀝青面層裂縫形成及開(kāi)展過(guò)程,分析了各單元的損傷分布和發(fā)展規(guī)律以及應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律。分析了不同基層厚度和不同基層模量對(duì)面層
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