《基於粘彈特性的瀝青損傷演化本構模型研究》是依託哈爾濱工業大學，由單麗岩擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於粘彈特性的瀝青損傷演化本構模型研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：單麗岩
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
損傷問題是瀝青路面結構基礎理論與設計維修的本源性問題，多年來瀝青的損傷演化本構模型一直備受關注。損傷演化本構模型建立的關鍵在於粘彈模型的選擇與損傷演化函式的建立。目前存在的主要問題是：粘彈模型不具有普適性，難以準確反映瀝青動靜載下的各種力學行為（包括觸變性）；損傷演化函式難以反映瀝青損傷的本質。針對以上問題，本項目從時域、拉氏域內瀝青的粘彈特性入手，建立粘彈特徵參數標準曲線譜圖，在此基礎上建立瀝青普適粘彈模型；分析損傷過程中粘彈模型參數的變化規律，建立瀝青內變數主曲線族；基於反映損傷或粘彈影響的不同主曲線族變化規律，分析瀝青損傷演化規律，提出統一損傷變數，建立反映瀝青損傷本質的損傷演化函式；結合損傷演化函式與普適粘彈模型建立瀝青損傷演化本構模型並驗證。 本研究為瀝青性能的預測提供了理論依據，為瀝青混合料損傷演化模型的建立奠定了基礎。此外，對其它粘彈性材料損傷特性的研究具有一定的參考價值。
結題摘要
損傷問題是瀝青路面結構基礎理論與設計維修的本源性問題，多年來瀝青的損傷演化本構模型一直備受關注。損傷演化本構模型建立的關鍵在於黏彈模型的選擇和損傷演化函式的建立。目前存在的主要問題是：黏彈模型不具有普適性，難以準確反映瀝青動靜載下的各種力學行為；損傷演化函式難以反映瀝青損傷的本質。針對以上問題，本項目首先詳細分析了動、靜載下瀝青的線性黏彈特性，提出了黏彈模型的模型辨識和參數辨識方法，並根據黏彈參數變化規律和模型辨識方法，建立了瀝青的四元件串聯分數階導數模型；然後，為分析瀝青的損傷特性，提出了多階段疲勞和多階段蠕變損傷測試方法，分別分析了瀝青疲勞和蠕變損傷過程中瀝青黏彈特徵參數的變化規律；結合參數的變化規律及其對損傷的敏感性，確定了瀝青的損傷變數，構建了瀝青的損傷函式；最後，結合瀝青的普適黏彈模型和損傷函式，建立了瀝青的損傷演化本構模型。本項目建立的普適黏彈模型可以準確描述瀝青的動靜態黏彈力學特性，克服了現有模型僅能反映部分黏彈力學行為的不足；構建的瀝青損傷演化本構模型可以描述瀝青的疲勞及蠕變損傷過程，為瀝青性能的預測提供了依據。此外，項目的研究成果可用於瀝青膠漿以及瀝青混合料黏彈特性以及損傷模型的研究，為瀝青混合料損傷演化模型的建立奠定了基礎，也為其它黏彈材料損傷特性的研究提供了依據和參考。
