环氧沥青结合料本构关系研究

发布时间：2024-04-21 15:59

　　近年来,环氧沥青结合料已经广泛应用于路面和桥面的铺装,相比于一般的热塑性沥青结合料,其热固性或者类似于热固性的性质能显著降低沥青的热敏感性,从而提高铺装材料的使用寿命。然而,对于其本构方程的研究还不是很清楚,所以,本文分别以酸酐和胺类固化的热固性环氧沥青结合料为材料,对它们的本构模型进行研究。文中所有的试验都是通过动态剪切流变仪来实现的。分别对胺类固化的环氧沥青结合料分别进行静态的蠕变试验和应力松弛试验。以及对不同沥青含量的酸酐和胺类固化的环氧沥青结合料分别进行振幅(应变)扫描,确定其线性黏弹性区间后,再进行温度扫描和频率扫描,并利用时间温度叠加原理叠加形成主曲线。分别用分数阶线性固体模型,Huet-Sayegh模型(HS模型)以及2S2P1D模型用于拟合这些主曲线(G*vs.ω),来描述不同沥青含量的环氧沥青结合料在线性黏弹性区间内的黏弹性性质。最后,绘制水平移位因子α_T的温度依赖曲线,并分别用Arrhenius方程和WLF方程及arctangent方程进行拟合。主要得出了以下结论:1.改进的四元件分数阶Burgers模型对于环氧沥青结合料蠕变曲线具有很强的拟合...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1Maxwell串联模型及其应力松弛关系曲线

件带入（2-1）式，可推得Maxwell模型的应力与时间满足关系式：0()Gtteησσ=看出，随着时间的推移应力σ(t)逐渐减小，其中，η/G定义为松弛时间，。松弛时间是材料内部的一个重要的时间参数，它是指在恒定应变下，材减为初始应力值1/e时所用的时间。....

图2-2Kelvin-Voigt并联模型及其蠕变关系曲线

材料的应变回复到为初始应变值的1/e时所用的时间。同样的，延迟时间也为判断材料黏弹性的一个相对尺度，材料的延迟时间越短，越显示出弹性的固体反之，则显示出液态特性。图2-2右图所示，一般可以把蠕变曲线分为两个阶段，第一个阶段是加载阶段，阶段是回复阶段。施加恒定的应力后，Ke....

图2-3分数阶黏壶及其响应

在材料学方面，科学家们发现某些材料的力学性质与其所受荷载的加载频率的分数次方有关(Gemant1938)，由此，分数阶也逐渐进入材料学领域并用于对粘弹性材料本构方程的研究。其中，最主要的研究成果就是提出了分数阶黏壶。分数阶黏壶又称为抛物线元件，是在构建HS（Huet-Saye....

图2-4（a）分数阶线性固体模型（b）Huet-Sayegh模型（c）2S2P1D模型

图2-4（a）分数阶线性固体模型（b）Huet-Sayegh模型（c）2S2P1D模型Fig.2-4(a)Fractionallinearsolidmodel(b)Huet-Sayeghmodel(c)2S2P1Dmodel这三个模型中均含有线性弹簧和....

本文编号：3961117