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基于SCB试验的沥青混合料宏观断裂愈合性能研究 被引量：21
1
作者 朱洪洲 范世平 李正浩 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期426-432,共7页
为了研究沥青混合料宏观断裂的自愈合性能,采用半圆弯曲(semi-circular bending,SCB)试验对70#基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行了断裂-愈合-断裂试验,并将愈合前后加载试验的强度恢复率定义为愈合指数(healing index,HI),分析了... 为了研究沥青混合料宏观断裂的自愈合性能,采用半圆弯曲(semi-circular bending,SCB)试验对70#基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行了断裂-愈合-断裂试验,并将愈合前后加载试验的强度恢复率定义为愈合指数(healing index,HI),分析了愈合时间、愈合温度和压力对混合料自愈合性能的影响.结果表明:发生宏观断裂的沥青混合料在一定环境中愈合后,强度恢复率最高可达45%;温度升高、时间增长和施加压力对沥青混合料宏观可见裂缝的愈合具有一定促进作用,但并非温度越高、时间越长,其自愈合性能越好;最佳愈合温度与沥青软化点和沥青混合料种类有关;当温度不大于60℃时,施加外部压力对沥青混合料裂缝愈合具有显著改善作用,有围压试件获得的HI值最高可达无围压试件HI值的4.5倍;60℃时SBS改性沥青混合料的HI值是70#基质沥青混合料HI值的4倍;超过60℃后,施加压力对沥青混合料自愈合性能无显著改善,且不同沥青混合料愈合性能也无明显差异. 展开更多
关键词 道路工程 自愈合性能 半圆弯曲试验 沥青混合料 宏观断裂
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基于数值模拟的含裂纹BD试验和SCB试验的K因子公式 被引量：2
2
作者 胡凤辉 巫绪涛 +1 位作者 顾颖 叶波 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期95-97,共3页
文章采用ANSYS程序对含中心裂纹的巴西圆盘（BD）试验和含单边裂纹的半圆弯曲（SCB）试验进行了数值模拟;通过量纲分析,得到了纯Ⅰ型加载条件下BD试验和SCB试验的应力强度因子（K因子）的拟合公式。该公式具有精度较高、形式简单、适用... 文章采用ANSYS程序对含中心裂纹的巴西圆盘（BD）试验和含单边裂纹的半圆弯曲（SCB）试验进行了数值模拟;通过量纲分析,得到了纯Ⅰ型加载条件下BD试验和SCB试验的应力强度因子（K因子）的拟合公式。该公式具有精度较高、形式简单、适用范围宽的优点。对于BD试验,当a/R在0.01～0.8范围内,拟合公式值与有限元模拟值的误差在3.5%以内;对于SCB试验,当s/R在0.4～1.0、a/R在0.01～0.8范围内,拟合公式值与有限元模拟值误差在3.5%以内。 展开更多
关键词 BD试验 scb试验 K因子 I型裂纹 数值模拟
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不同加载模式下沥青混凝土的断裂特性 被引量：8
3
作者 田小革 韩海峰 +4 位作者 李新伟 李思强 彭凯 李绍鹏 但瑞强 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期758-761,共4页
通过改变带预切缝半圆形试件三点弯曲断裂(SCB)试验的支座位置和预制裂纹位置来改变试件的加载模式,对沥青混凝土试件进行了4种温度和5种加载模式的断裂试验,获得了临界应力强度因子(CSIF)随温度和加载模式的变化规律.结果表明:温度和... 通过改变带预切缝半圆形试件三点弯曲断裂(SCB)试验的支座位置和预制裂纹位置来改变试件的加载模式,对沥青混凝土试件进行了4种温度和5种加载模式的断裂试验,获得了临界应力强度因子(CSIF)随温度和加载模式的变化规律.结果表明:温度和加载模式对沥青混凝土抗裂性能有显著影响,在试验温度范围内,沥青混凝土抗裂性能随温度的降低而增大,在Ⅰ/Ⅱ型断裂的某个混合模式时最弱,纯Ⅰ型或纯Ⅱ型断裂试验会高估其抗裂性能,应以Ⅰ/Ⅱ型混合模式下的临界应力强度因子作为沥青混凝土抗裂性能评价指标. 展开更多
关键词 沥青混凝土 断裂性能 加载模式 临界应力强度因子 半圆形试件弯曲试验
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煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料盐冻损伤研究 被引量：6
4
作者 吴金荣 张涛 李飞 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期516-524,共9页
针对煤矸石粉替代率50%、聚酯纤维掺量0.4%的沥青混合料,开展盐冻耦合作用(NaCl溶液质量分数为0%、7.0%、13.0%、26.5%,冻融循环次数为0、2、4、6、8)下的半圆弯曲(SCB)试验,分析了盐冻耦合作用对SCB试件内部损伤劣化过程的影响.结果表... 针对煤矸石粉替代率50%、聚酯纤维掺量0.4%的沥青混合料,开展盐冻耦合作用(NaCl溶液质量分数为0%、7.0%、13.0%、26.5%,冻融循环次数为0、2、4、6、8)下的半圆弯曲(SCB)试验,分析了盐冻耦合作用对SCB试件内部损伤劣化过程的影响.结果表明:NaCl溶液质量分数为13.0%、冻融循环为8次时,盐冻耦合作用对沥青混合料的侵蚀破坏作用最强,试件内部损伤最严重;在煤矸石粉与矿粉质量比为1∶1、聚酯纤维掺量为0.4%的条件下,沥青混合料能够形成高黏性、致密、厚实的沥青膜以及由纤维形成的三维网状结构,从而显著降低盐冻侵蚀对沥青混合料的损伤.通过Poly2D模型对SCB试件的极限拉应力损伤量进行拟合,拟合系数为0.944. 展开更多
关键词 半圆弯曲试验 质量变化 波速 盐冻损伤 Poly2D模型 扫描电镜 X射线衍射
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煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料盐蚀抗弯性能 被引量：10
5
作者 吴金荣 崔善成 +1 位作者 洪荣宝 李飞 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1167-1176,共10页
制备了不同聚酯纤维掺量(0%、0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%)和不同煤矸石粉替代率(0%、25%、50%、75%、100%)的沥青混合料,开展了半圆弯曲断裂(SCB)试验,研究了不同浓度NaCl溶液侵蚀下的煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料抗弯性能的衰... 制备了不同聚酯纤维掺量(0%、0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%)和不同煤矸石粉替代率(0%、25%、50%、75%、100%)的沥青混合料,开展了半圆弯曲断裂(SCB)试验,研究了不同浓度NaCl溶液侵蚀下的煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料抗弯性能的衰变规律.结果表明:沥青混合料的抗弯强度随着NaCl溶液浓度的增加而逐渐降低;掺加适量聚酯纤维和煤矸石粉对沥青混合料的抗弯性能有显著提高,在聚酯纤维掺量为0.4%和煤矸石粉替代率为50%时,沥青混合料的抗侵蚀能力最佳;沥青混合料的极限拉应力与超声波波速具有较好的相关性;可以用侵蚀损伤因子B来评价沥青混合料的抗侵蚀能力,并且随着B的增大,沥青混合料的损伤程度也加重. 展开更多
关键词 沥青混合料 氯盐侵蚀 煤矸石粉 聚酯纤维 半圆弯曲断裂(scb)试验 波速
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混凝土材料动态间接拉伸试验的数值模拟 被引量：2
6
作者 廖礼 巫绪涛 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第8期1122-1127,共6页
文章采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对冲击荷载作用下的半圆弯曲(semi-circular bending,SCB)实验和巴西圆盘(Brazilian disc,BD)实验进行了数值模拟;试样分别采用线弹性和混凝土Holmquist-JohnsonCook(HJC)动态本构2种模型,对2种动态间... 文章采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对冲击荷载作用下的半圆弯曲(semi-circular bending,SCB)实验和巴西圆盘(Brazilian disc,BD)实验进行了数值模拟;试样分别采用线弹性和混凝土Holmquist-JohnsonCook(HJC)动态本构2种模型,对2种动态间接拉伸试验中沿用静态线弹性理论计算抗拉强度的误差进行了分析。模拟结果表明:当SCB实验弧形垫块角度α在15°~25°,试样直边加载支座间距L与试样直径D的比值L/D在0.6~0.8,圆棒垫条半径r在0.004~0.006m范围内,BD实验弧形垫块角度β在18°~24°范围内,2种实验方法用静态弹性理论计算动态抗拉强度的最大误差均不超过9.8%,且2种本构模型模拟结果的误差不超过2%;冲击载荷作用下,SCB实验中试样起裂点始终为直边中点,而BD实验中试样起裂点不固定;在相同的加载情况下,SCB实验中试样的最大拉应力与最大压应力的比值显著大于BD实验,因此SCB实验更适合混凝土等脆性材料动态间接抗拉强度的测量。 展开更多
关键词 scb实验 BD实验 线弹性本构模型 HJC本构模型
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基于断裂试验的再生沥青混合料中温抗裂性能 被引量：4
7
作者 陈正伟 朱月风 +1 位作者 张洪亮 宋彬 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第9期1260-1263,1288,共5页
文章基于半圆弯拉(semi-circular bending,SCB)试验方法,在25℃条件下,对不同再生沥青路面(recycled asphalt pavement,RAP)材料掺量、不同级配以及长期老化条件下的再生沥青混合料进行了断裂试验,得到不同沥青混合料断裂能,并采用柔性... 文章基于半圆弯拉(semi-circular bending,SCB)试验方法,在25℃条件下,对不同再生沥青路面(recycled asphalt pavement,RAP)材料掺量、不同级配以及长期老化条件下的再生沥青混合料进行了断裂试验,得到不同沥青混合料断裂能,并采用柔性指数对不同沥青混合料的中温抗裂性能进行了评价。结果表明:不同再生沥青混合料的断裂能数值较为接近,不能很好地表征沥青混合料的抗裂性能;而柔性指数体现了材料的固有断裂属性;再生沥青混合料的抗裂性能受RAP掺量及混合料老化的影响较大,随着RAP掺量的增加及混合料的长期老化,沥青混合料的抗裂性能均有不同程度降低,在实际应用中应对再生材料的用量加以控制,并注重老化后的抗裂性能。 展开更多
关键词 断裂试验 半圆弯拉(scb)试验 柔性指数 断裂能 再生沥青混合料
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基于3D-ILC含偏心内裂纹半圆弯拉断裂特性研究 被引量：1
8
作者 张志韬 王海军 +3 位作者 汤雷 赵初 李汉章 苏正洋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期111-122,131,共13页
断裂力学是各行业的基础学科之一。半圆弯拉(SCB)试验为该领域经典试验,目前含裂纹的SCB研究多为底部切口等表面裂纹或穿透型裂纹研究。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,但是对于SCB内裂纹扩展规律研究较少。基于3D-ILC(三维激... 断裂力学是各行业的基础学科之一。半圆弯拉(SCB)试验为该领域经典试验,目前含裂纹的SCB研究多为底部切口等表面裂纹或穿透型裂纹研究。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,但是对于SCB内裂纹扩展规律研究较少。基于3D-ILC(三维激光疲劳内裂纹)技术,分析了表面无任何影响的情况下凭空生成任意参数的纯内裂纹,在SCB试样中生成内裂纹,对含内裂纹试样进行SCB试验,分析了裂纹生长过程、应力双折射规律、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展面、破坏形态、宏微观断口特征,开展数值模拟,得到裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与物理试验一致。结果表明:(1)基于3D-ILC的SCB内裂纹及Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型扩展断裂规律明显,3D-ILC为断裂力学中的内裂纹问题研究提供了有力工具;(2)应力云纹在内裂纹处显示应力集中,SCB整体云纹在内裂纹处发生明显变异;(3)SCB试样从预制裂纹处发生压剪型起裂,发生Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展,分为光滑区和撕裂区,持续生长转变为动态断裂进而破坏,动态断口存在裂纹分叉出现雾化区、羽毛区特征;(4)根据M积分和最大周向应力准则,对试样进行了数值模拟,得到了试样内裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与试验结果一致。结论与成果对断裂力学领域的SCB试验、内裂纹、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题、裂纹扩展路径模拟问题的研究,具有重要意义。 展开更多
关键词 3D-ILC 三维内裂纹 I-II-III复合裂纹 断裂力学 半圆弯拉试验 脆性材料
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