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《瀝青混合料等效力熱性質(zhì)的細(xì)觀力學(xué)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號學(xué)號D200777315學(xué)校代碼10487密級博士學(xué)位論文瀝青混合料等效力熱性質(zhì)的細(xì)觀力學(xué)研究學(xué)位申請人：吳俊學(xué)科專業(yè)：固體力學(xué)指導(dǎo)教師：楊新華教授答辯日期：2013年5月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinEngineeringMicromechanicalanalysisofequivalentmechanicalandthermalproperties
2、ofasphaltmixturePh.DCandidate:WuJunMajor:SolidMechanicsSupervisor:Prof.YangXinhuaHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,P.R.ChinaMay,2013獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以
3、明確方式標(biāo)明。本人完全意識到，本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在_____年解密后適用本授權(quán)書。不保密□。（請在以上方框內(nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月
4、日華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文摘要瀝青混凝土路面由于具有施工周期短、表面平整、接縫少、耐磨、低噪聲和行車舒適等優(yōu)點，近年來已廣泛應(yīng)用于我國高等級公路。但是，隨著公路運輸量的日益增長和運輸向重型化方向發(fā)展，路面破壞日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致路面性能降低，影響行車舒適度和平穩(wěn)度，降低道路的適用性和耐久性，嚴(yán)重的還有可能導(dǎo)致交通事故。瀝青路面的設(shè)計、破壞控制與壽命預(yù)測等對瀝青混合料等效力學(xué)性能的研究提出了迫切的要求。本構(gòu)關(guān)系是開發(fā)、設(shè)計、研究和應(yīng)用瀝青混合料的一個關(guān)鍵性問題，開展瀝青混合料本構(gòu)模型研究，對于掌握瀝青路面的變形破壞規(guī)律
5、，預(yù)測路面開裂破壞、永久變形和壽命，預(yù)防和抑制瀝青路面服役期間的各種病害具有非常重要的意義。本文基于細(xì)觀力學(xué)的理論和方法，通過彈性-粘彈性對應(yīng)性原理，發(fā)展了與細(xì)觀組成和結(jié)構(gòu)相聯(lián)系的瀝青混合料的本構(gòu)模型，提出了瀝青混合料等效力熱性質(zhì)的預(yù)測方法，并與實驗結(jié)果、其他方法的預(yù)測結(jié)果等進(jìn)行了對比驗證，之后開展了預(yù)測結(jié)果分析。主要的創(chuàng)新工作如下：（1）基于細(xì)觀力學(xué)的理論，將瀝青混合料分別作為包含基體相與夾雜相兩相材料系統(tǒng)和包含基體相、夾雜相與界面相的三相材料系統(tǒng)進(jìn)行了研究分析，在彈性問題的基礎(chǔ)上根據(jù)彈性-粘彈性對應(yīng)性原理提
6、出了瀝青混合料等效力熱性質(zhì)研究的總體思路。（2）通過時間域內(nèi)的Laplace變換，將瀝青混合料的粘彈性問題轉(zhuǎn)化為線彈性問題，基于Eshelby等效夾雜理論，將瀝青混合料看作瀝青砂和粗骨料組成的兩相材料系統(tǒng)，得到了瀝青混合料單軸壓縮蠕變本構(gòu)關(guān)系。開展了不同溫度、應(yīng)力水平條件下瀝青砂的單軸壓縮蠕變實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)擬合了瀝青砂四參量流變模型的模型參數(shù)。在此基礎(chǔ)上預(yù)測了瀝青混合料在不同溫度、應(yīng)力水平條件下的蠕變曲線，分析了溫度、應(yīng)力水平對瀝青混合料蠕變行為的影響。（3）應(yīng)用自洽方法，將瀝青混合料看作是由瀝青砂和粗骨料
7、組成的兩相復(fù)合材I華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文料，提出了預(yù)測瀝青混合料粘彈性性能的一般思路，采用四參量流變模型描述瀝青砂的粘彈性能，通過Laplace變換將時間域內(nèi)的粘彈性問題轉(zhuǎn)化為變換域內(nèi)的線彈性問題，然后經(jīng)Laplace逆變換將變換域內(nèi)的解轉(zhuǎn)化到時間域內(nèi)。結(jié)合瀝青砂的單軸壓縮蠕變實驗，預(yù)測了瀝青混合料的蠕變曲線并與瀝青混合料的實驗進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)蠕變的早期階段預(yù)測值與實驗值基本符合，進(jìn)一步分析了溫度、應(yīng)力水平等不同的實驗條件對瀝青混合料蠕變行為的影響。（4）考慮到兩相復(fù)合材料的界面對非均質(zhì)材料的力學(xué)性能具有很大
8、的影響，在細(xì)觀模型的基礎(chǔ)上考慮了瀝青砂和粗骨料之間的界面效應(yīng)，建立了具有界面效應(yīng)的細(xì)觀力學(xué)框架，通過彈性-粘彈性等效原理，將適用于彈性范圍內(nèi)的模型延用到粘彈性范圍內(nèi)，結(jié)合實驗預(yù)測了瀝青混合料的蠕變曲線。和不考慮界面效應(yīng)的預(yù)測結(jié)果相比，考慮界面效應(yīng)后的結(jié)果更接近實驗。（5）由于瀝青砂和骨料之間熱膨脹系數(shù)不同，由溫度變化引起的本征應(yīng)變（熱應(yīng)變）將改變?yōu)r青混合料的宏觀特性。將瀝青混合料看作瀝
