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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第50卷    第5期    总第297期    2019年5月

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文章编号:1672-7207(2019)05-1229-06
橡胶颗粒沥青砂非线性蠕变模型试验研究
刘浩轩1,2,曾国伟1,2,白凡3,吴亮1,郑华升1

(1. 武汉科技大学 理学院,湖北 武汉,430065;
2. 冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室,湖北 武汉,430081;
3. 武汉第二船舶设计研究所,湖北 武汉,430205
)

摘 要: 为了研究橡胶颗粒沥青砂非线性蠕变回复行为,基于Schapery黏弹性模型理论,并结合改进型Swchartz黏塑性模型,提出一种改进的积分型本构模型;开展一系列橡胶颗粒沥青砂压缩蠕变试验,通过最小二乘法与改进欧拉法对实验数据进行拟合,确定模型中各参数;最后,利用模型对不同应力水平下橡胶颗粒沥青砂的蠕变回复行为进行预测。研究结果表明:该蠕变本构模型不仅能准确描述橡胶颗粒沥青砂蠕变过程中复杂的非线性黏弹塑性行为,并且可用来预测不同应力水平橡胶颗粒沥青砂蠕变特性;相比于其他模型,本文模型中参数的确定简单、方便。

 

关键词: 橡胶颗粒沥青砂;蠕变参数;本构模型;数值拟合

Experimental research on nonlinear creep model of crumb rubber asphalt sand
LIU Haoxuan1,2, ZENG Guowei1,2, BAI Fan3, WU Liang1, ZHENG Huasheng1

1. School of Science, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430065, China;
2. Hubei Province Key Laboratory of Systems Science in Metallurgical Process, Wuhan 430081, China;
3. Wuhan Second Ship Design and Research Institute, Wuhan 430205, China

Abstract:Based on Schapery viscoelastic model theory, and then combined with improved Swchartz viscoplastic model, an improved integral constitutive model was proposed to study the nonlinear creep recovery behavior of crumb rubber asphalt sand. A series of compressive creep tests were conducted on crumb rubber asphalt sand, and then the experimental data were fitted by the least squares and improved Euler method to determine the parameters in the model. Finally, the model was used to predict the creep recovery behavior of crumb rubber asphalt sand at different stress levels. The result shows that the creep constitutive model can not only accurately describe the complex nonlinear viscoelastic-plastic behavior of crumb rubber asphalt sand during the creep process, but also can be used to predict the creep characteristics of crumb rubber asphalt sand with different stress levels. Compared to other models, the parameter determination of the proposed model parameters is simple and convenient.

 

Key words: crumb rubber asphalt sand; creep parameters; constitutive model; numerical fitting

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
JCSTFT
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