基于分數(shù)階導(dǎo)數(shù)理論的瀝青混合料力學(xué)特性

第 1 章緒論1
1.1我國瀝青路面發(fā)展概述1
1.2瀝青路面典型病害1
1.2.1裂縫2
1.2.2坑槽2
1.2.3車轍3
1.2.4泛油3
1.3瀝青混合料車轍預(yù)估模型5
1.3.1國外研究概況5
1.3.2國內(nèi)研究概況8
1.4分數(shù)階導(dǎo)數(shù)理論應(yīng)用概述12
1.4.1國外研究概況12
1.4.2國內(nèi)研究概況12
1.5本書主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)框架15
本章參考文獻17

第2章黏彈性理論及石油瀝青黏性流變性質(zhì)20
2.1黏彈性及黏彈性力學(xué)20
2.1.1黏彈性20
2.1.2黏彈性力學(xué)21
2.2線性黏彈性本構(gòu)理論21
2.2.1彈簧22
2.2.2黏壺22
2.2.3麥克斯韋模型23
2.2.4開爾文模型23
2.2.5三元件固體模型24
2.2.6廣義麥克斯韋模型和廣義開爾文模型26
2.2.7伯格斯模型26
2.3流變性質(zhì)及流變學(xué)的概念26
2.3.1材料的流變性質(zhì)27
2.3.2流變學(xué)27
2.4瀝青材料的流變特性28
2.4.1牛頓流型瀝青28
2.4.2非牛頓流型瀝青29
2.4.3觸變性流體30
2.5瀝青黏度的測定方法30
2.5.1毛細管法30
2.5.2布洛克菲爾德黏度計法32
2.6瀝青材料對于溫度、時間的依賴性34
2.6.1試驗材料與方法34
2.6.2試驗結(jié)果34
2.6.3試驗結(jié)果分析36
2.6.4溫拌瀝青感溫性能評價指標分析38
2.6.5結(jié)語38
2.7本章小結(jié)39
本章參考文獻39

第3 章分數(shù)階導(dǎo)數(shù)理論及應(yīng)用40
3.1概述40
3.2分數(shù)階導(dǎo)數(shù)理論基礎(chǔ)40
3.2.1黎曼-劉維爾定義及主要性質(zhì)40
3.2.2分數(shù)階導(dǎo)數(shù)的拉普拉斯變換與傅里葉變換41
3.2.3分數(shù)階導(dǎo)數(shù)元件模型及性質(zhì)43
3.3分數(shù)階導(dǎo)數(shù)模型的應(yīng)用45
3.3.1分數(shù)階導(dǎo)數(shù)模型在巖土工程領(lǐng)域的應(yīng)用46
3.3.2分數(shù)階導(dǎo)數(shù)模型在高分子聚合物材料領(lǐng)域的應(yīng)用簡介57
3.4本章小結(jié)57
本章參考文獻58

第4章基于分數(shù)階導(dǎo)數(shù)理論的瀝青膠漿流變性能60
4.1概述60
4.2瀝青膠漿動態(tài)剪切流變性能61
4.2.1瀝青膠漿制備64
4.2.2動態(tài)剪切流變試驗66
4.2.3瀝青膠漿動態(tài)頻率掃描試驗結(jié)果分析68
4.2.4分數(shù)階導(dǎo)數(shù)瀝青膠漿動態(tài)力學(xué)特性分析71
4.2.5基于分數(shù)階導(dǎo)數(shù)瀝青膠漿動態(tài)力學(xué)特性分析73
4.3瀝青膠漿低溫流變性能74
4.3.1儀器原理及試驗步驟75
4.3.2分數(shù)階導(dǎo)數(shù)瀝青膠漿低溫黏彈性損傷蠕變模型76
4.4本章小結(jié)81
本章參考文獻82

第5章分數(shù)階導(dǎo)數(shù)瀝青砂靜載蠕變本構(gòu)模型84
5.1概述84
5.2瀝青砂黏彈性本構(gòu)關(guān)系84
5.3改進的分數(shù)階導(dǎo)數(shù)瀝青砂黏彈性經(jīng)驗蠕變模型85
5.3.1分數(shù)階導(dǎo)數(shù)冪函數(shù)蠕變模型理論分析85
5.3.2改進的分數(shù)階導(dǎo)數(shù)冪函數(shù)經(jīng)驗蠕變本構(gòu)模型86
5.4瀝青砂單軸靜載蠕變恢復(fù)試驗86
5.4.1瀝青砂單軸靜載蠕變恢復(fù)試驗方案86
5.4.2試驗原材料及配合比設(shè)計87
5.4.3瀝青砂單軸靜載蠕變恢復(fù)試驗93
5.5模型驗證與分析96
5.5.1基于本書試驗結(jié)果的模型驗證與分析96
5.5.2基于已有試驗結(jié)果的模型驗證與分析98
5.6本章小結(jié)99
本章參考文獻99

第6章基于分數(shù)階導(dǎo)數(shù)理論的瀝青混合料永久變形特性研究102
6.1概述102
6.2瀝青混合料高溫抗剪性能評價指標研究110
6.2.1瀝青混合料單軸壓縮試驗110
6.2.2瀝青混合料車轍試驗112
6.2.3瀝青混合料變形強度試驗113
6.3瀝青混合料單軸靜載蠕變恢復(fù)試驗116
6.3.1試驗方案116
6.3.2瀝青混合料單軸靜載蠕變恢復(fù)試驗結(jié)果及分析117
6.4分數(shù)階導(dǎo)數(shù)瀝青混合料經(jīng)驗蠕變本構(gòu)模型120
6.4.1分數(shù)階導(dǎo)數(shù)經(jīng)驗蠕變本構(gòu)模型120
6.4.2模型參數(shù)識別121
6.4.3模型驗證122
6.5本章小結(jié)123
本章參考文獻124

第7章分數(shù)階導(dǎo)數(shù)瀝青混合料經(jīng)驗蠕變本構(gòu)模型有限元應(yīng)用126
7.1概述126
7.2基于ABAQUS的分數(shù)階導(dǎo)數(shù)經(jīng)驗蠕變本構(gòu)模型UMAT實現(xiàn)128
7.2.1UMAT子程序簡介128
7.2.2UMAT子程序流程及實現(xiàn)128
7.3單軸靜載蠕變數(shù)值模擬結(jié)果分析129
7.3.1有限元模型129
7.3.2單軸靜載蠕變數(shù)值模擬結(jié)果分析130
7.4循環(huán)動態(tài)荷載作用下瀝青混合料車轍預(yù)估131
7.4.1有限元模型131
7.4.2荷載模型131
7.4.3車轍試驗有限元模擬132
7.5本章小結(jié)133
本章參考文獻134