基于原子力显微镜的沥青材料微观损伤自愈特性分析
发布时间：2022-02-24 23:57
沥青的损伤自愈特性对沥青混凝土路面的路用性能有极其重要的影响,但是相关研究一般还是集中于利用宏观试验评价间歇期对沥青材料寿命延长的影响,而沥青材料的损伤自愈行为从本质上是由其微观组成性质决定的,所以需要很好地认知沥青的微观结构,将沥青内部微观结构与其损伤愈合的关系作为理论基础,掌握它的微观结构与损伤自愈之间的规律,从而了解沥青的损伤自愈特性,进而为生产高性能的沥青材料提供有价值的建议。针对上述问题,从沥青和改性沥青的微观结构入手,首先基于自主设计的拉伸加载装置与原子力显微镜结合使用,通过对沥青试样施加拉伸应变,观察沥青微观形貌和力学性能上的变化规律,分析沥青微观尺度下的损伤过程,研究沥青微观结构在拉伸荷载作用下的损伤变化规律,并且分析不同改性剂对沥青微观形貌和微观损伤特性的影响。其次,利用原子力显微镜获得沥青微观的几何形状和黏弹性参数,通过有限元软件对沥青微观进行模拟分析,分析沥青微观在拉伸应变条件下的受力状态,观测整个模拟过程中微观模型的应力、应变变化,并通过模拟的结果与宏观试验结果进行对比分析,进而得到沥青材料微观下的损伤机理。最后,利用原子力显微镜对损伤后的沥青和改性沥青进行自愈...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究现状及分析
1.3.1 沥青损伤研究现状
1.3.2 沥青自愈研究现状
1.3.3 沥青微观结构的研究
1.3.4 国内外文献综述
1.4 主要研究内容及技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线图
第2章 原材料与实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 原材料基本性能
2.1.2 改性沥青制备
2.2 沥青微观结构测试方法
2.2.1 原子力显微镜的工作原理
2.2.2 基于原子力显微镜原位测试装置的研制
2.2.3 基于原子力显微镜的原位测试方法
2.3 本章小结
第3章 基于原子力显微镜的沥青微观损伤机理分析
3.1 沥青材料微观形貌分析
3.2 基质沥青微观损伤特性分析
3.3 改性沥青微观损伤特性分析
3.4 基于有限元的沥青微观损伤机理分析
3.4.1 沥青材料本构模型
3.4.2 微观结构黏弹参数的获取
3.4.3 基质沥青微观损伤模拟分析
3.4.4 改性沥青微观损伤模拟分析
3.5 本章小结
第4章 基于原子力显微镜的沥青微观愈合特性分析
4.1 基于原子力显微镜的沥青微观自愈合特性分析
4.2 基于分子动力学的沥青微观自愈特性分析
4.2.1 建立沥青模型
4.2.2 沥青模型的建立及参数选取
4.2.3 沥青分子模型的扩散
4.2.4 分子模拟的结果
4.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青混合料疲劳失效判据探讨及验证[J]. 苑苗苗,张肖宁,陈伟强,张顺先. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[2]沥青混凝土疲劳损伤自愈合行为研究进展（3） 自愈合理论与行为方程[J]. 曹林辉,孙大权,梁果,张立文. 石油沥青. 2012(04)
[3]Self Healing Capacity of Asphalt Binders[J]. 庞凌. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2012(04)
[4]基于累计耗散能量比的改性沥青疲劳性能[J]. 孟勇军,张肖宁. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(02)
[5]沥青混凝土疲劳损伤自愈合行为研究进展（2）——自愈合能力增强技术[J]. 孙大权,张立文,梁果. 石油沥青. 2011(06)
[6]沥青混凝土疲劳损伤自愈合行为研究进展（1）——自愈合行为机理与表征方法[J]. 孙大权,张立文,梁果. 石油沥青. 2011(05)
[7]非均匀性的沥青混凝土半圆弯曲试验数值仿真[J]. 李晓军,冯樊. 长安大学学报(自然科学版). 2010(04)
[8]沥青混合料非线性疲劳损伤模型[J]. 郑健龙,吕松涛. 中国公路学报. 2009(05)
[9]沥青混合料疲劳损伤非线性演化统一模型试验研究[J]. 吴旷怀,张肖宁. 公路. 2007(05)
[10]CT技术在沥青胶结颗粒材料内部结构分析中的应用[J]. 李晓军,张肖宁. 公路交通科技. 2005(02)
博士论文
[1]基于数字散斑相关方法的沥青混合料疲劳破坏机理研究[D]. 苑苗苗.华南理工大学 2013
[2]基于粘弹特性的沥青疲劳—流变机理研究[D]. 单丽岩.哈尔滨工业大学 2010
[3]基于CT实时观测的沥青混合料裂纹扩展行为研究[D]. 谢涛.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]基于黏弹特性的沥青普适本构模型研究[D]. 许亚男.哈尔滨工业大学 2016
[2]应力、应变控制模式下沥青疲劳损伤差异机理分析[D]. 张红.哈尔滨工业大学 2014
[3]沥青混合料疲劳损伤累积机理研究[D]. 杨秀伟.重庆交通大学 2010
本文编号：3643710
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究现状及分析
1.3.1 沥青损伤研究现状
1.3.2 沥青自愈研究现状
1.3.3 沥青微观结构的研究
1.3.4 国内外文献综述
1.4 主要研究内容及技术路线
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 技术路线图
第2章 原材料与实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 原材料基本性能
2.1.2 改性沥青制备
2.2 沥青微观结构测试方法
2.2.1 原子力显微镜的工作原理
2.2.2 基于原子力显微镜原位测试装置的研制
2.2.3 基于原子力显微镜的原位测试方法
2.3 本章小结
第3章 基于原子力显微镜的沥青微观损伤机理分析
3.1 沥青材料微观形貌分析
3.2 基质沥青微观损伤特性分析
3.3 改性沥青微观损伤特性分析
3.4 基于有限元的沥青微观损伤机理分析
3.4.1 沥青材料本构模型
3.4.2 微观结构黏弹参数的获取
3.4.3 基质沥青微观损伤模拟分析
3.4.4 改性沥青微观损伤模拟分析
3.5 本章小结
第4章 基于原子力显微镜的沥青微观愈合特性分析
4.1 基于原子力显微镜的沥青微观自愈合特性分析
4.2 基于分子动力学的沥青微观自愈特性分析
4.2.1 建立沥青模型
4.2.2 沥青模型的建立及参数选取
4.2.3 沥青分子模型的扩散
4.2.4 分子模拟的结果
4.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青混合料疲劳失效判据探讨及验证[J]. 苑苗苗,张肖宁,陈伟强,张顺先. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[2]沥青混凝土疲劳损伤自愈合行为研究进展（3） 自愈合理论与行为方程[J]. 曹林辉,孙大权,梁果,张立文. 石油沥青. 2012(04)
[3]Self Healing Capacity of Asphalt Binders[J]. 庞凌. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2012(04)
[4]基于累计耗散能量比的改性沥青疲劳性能[J]. 孟勇军,张肖宁. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(02)
[5]沥青混凝土疲劳损伤自愈合行为研究进展（2）——自愈合能力增强技术[J]. 孙大权,张立文,梁果. 石油沥青. 2011(06)
[6]沥青混凝土疲劳损伤自愈合行为研究进展（1）——自愈合行为机理与表征方法[J]. 孙大权,张立文,梁果. 石油沥青. 2011(05)
[7]非均匀性的沥青混凝土半圆弯曲试验数值仿真[J]. 李晓军,冯樊. 长安大学学报(自然科学版). 2010(04)
[8]沥青混合料非线性疲劳损伤模型[J]. 郑健龙,吕松涛. 中国公路学报. 2009(05)
[9]沥青混合料疲劳损伤非线性演化统一模型试验研究[J]. 吴旷怀,张肖宁. 公路. 2007(05)
[10]CT技术在沥青胶结颗粒材料内部结构分析中的应用[J]. 李晓军,张肖宁. 公路交通科技. 2005(02)
博士论文
[1]基于数字散斑相关方法的沥青混合料疲劳破坏机理研究[D]. 苑苗苗.华南理工大学 2013
[2]基于粘弹特性的沥青疲劳—流变机理研究[D]. 单丽岩.哈尔滨工业大学 2010
[3]基于CT实时观测的沥青混合料裂纹扩展行为研究[D]. 谢涛.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]基于黏弹特性的沥青普适本构模型研究[D]. 许亚男.哈尔滨工业大学 2016
[2]应力、应变控制模式下沥青疲劳损伤差异机理分析[D]. 张红.哈尔滨工业大学 2014
[3]沥青混合料疲劳损伤累积机理研究[D]. 杨秀伟.重庆交通大学 2010
本文编号：3643710
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3643710.html
