一、美国工程兵旋转压实剪切实验机开发应用的研究(论文文献综述)
周宇[1](2021)在《沥青混合料三轴扭剪力学性能试验研究》文中提出现如今路面病害严重影响沥青混合料路面的使用寿命,而车辙是路面中最常见的病害形式,车辙实际上就是路面产生的不可恢复变形累积产生的,而路面的抗剪性能不足就是路面产生累积变形的主要原因。所以本文通过可以控制剪应力大小的扭转剪切试验来研究沥青混合料剪切力学性能。本文首先介绍了目前国内外常用的传统沥青混合料剪切实验方法,并制定了本文的试验方案。通过对钻孔取芯得到的沥青混合料试件进行纯扭转剪切试验和三轴扭转剪切实验,获得沥青混合料试件在不同温度、加载速率和围压条件下的扭转剪切力学性能参数并分析规律。其中纯扭转剪切试验共设置3种试验温度和8种加载速率条件,三轴扭转剪切试验共设置3种试验温度和4种围压条件。将原始数据进行处理得到沥青混合料扭转过程中的扭转破坏强度、剪切模量、最大应变、弹性变形区比例和应变能等参数。并分析参数随着试验因素变化的规律以及纯扭转剪切试验和三轴扭转剪切试验间的关系。通过纯扭转剪切和三轴扭转剪切试验结果得出结论:(1)在纯扭转剪切试验中,破坏强度、剪切模量以及应变能随着加载速率的增大是线性增大的,整体上随着温度的升高呈指数形式减小。(2)加载速率和温度对最大应变和弹性变形区比例影响不明显,仅在40℃条件下,弹性变形区比例随着加载速率的增大逐渐增大。(3)三轴扭转剪切试验中沥青混合料破坏强度和剪切模量随着围压的增大而增大,但在60℃条件下随着围压的增大破坏强度则是先增大后减小。(4)围压对于最大应变、弹性变形区比例、应变能均无明显影响。
唐志强[2](2019)在《地热钻井高温岩石破碎机理研究》文中研究说明近年来,地热能资源作为一种可再生的绿色能源,越来越受到人们的重视。常规油气井钻探的技术方法应用于地热井钻探是有一定局限性的,地热储层大多为花岗岩,在地下高温环境中其力学性质和破碎情况是十分复杂的。因此,地热井钻探过程中如何科学的破碎花岗岩热储层是地热资源开采的所面临的首要难题之一,有必要针对地热井实际温度情况开展高温条件下花岗岩的破碎机理研究,为地热钻井改善破岩技术,提高破岩效率提供理论依据。本文以花岗岩作为研究对象,考虑气体钻井方式钻遇地热储层的真实温度情况,通过高温条件下的单轴压缩实验、X-射线衍射和SEM扫描电镜实验对高温条件下的花岗岩基本物理力学性质进行了研究;通过高温状态下的PDC钻头破岩实验,研究了 PDC钻头在高温条件下的破岩规律。利用高温状态下的SHPB冲击破岩实验和LS-DYNA仿真研究对高温状态下花岗岩破碎过程中应力-应变规律、能耗规律和岩石的破碎特征进行了研究,通过以上实验方法,将高温条件下花岗岩的宏观破碎与微观结构变化联系起来,得出的主要结论有:(1)通过高温条件下的单轴抗压实验、纵横波速测试、SEM扫描电镜和X-射线衍射实验,研究了花岗岩的基本物理力学性质随温度的变化规律和热裂纹随温度的演化规律,表明单轴抗压强度、弹性模量、泊松比和纵横波速等随温度的升高而降低,获得了高温条件下HJC本构模型参数的基本力学参数。(2)通过自研的加热装置配合单轴可钻性实验仪,开展了 PDC钻头对高温状态下花岗岩的破岩实验研究,得出了高温条件下PDC钻头对花岗岩的破岩规律,并结合花岗岩高温状态下的物理力学性质变化对其进行了分析。表明低转速时,采用低钻压,钻头破岩效率较高;高转速时,高钻压,钻头的破岩效率较高。(3)通过自主改进的立式架构高温SHPB冲击实验仪,开展了高温状态下的冲击破岩研究,研究表明冲击气压越大,峰值应力越大,岩石破碎分分形维数越大;峰值应力呈先升后降的趋势,峰值应变增大,高温条件下花岗岩的应变和应变率表现出较好的相关性,随温度升高岩石的破碎能耗和能耗密度总体呈下降趋势。(4)根据实验所得高温条件下的花岗岩力学性质变化规律,对高温条件下花岗岩HJC模型参数进行了修正,利用LS-DYNA建立SHPB实验的物理模型,对高温条件下花岗岩的冲击破碎过程进行了模拟研究;实验条件下和仿真条件下应力变化规律和能耗规律整体一致,仿真条件下花岗岩的破碎特征与试验结果保持一致。通过本论文的以上研究,为如何开展高温状态下的破岩机理研究提供了实验基础,为地热钻井高效破岩提供了理论依据。
龚侥斌[3](2019)在《基于剪切压实成型的沥青混合料路用性能及设计方法研究》文中认为目前道路工程研究者关于沥青混合料空隙分布、压实特性开展了较多的研究,并在此基础上研究出适用于各种情况下的设计方法和性能试验,研究结果为指导高速公路设计与施工发挥着重要作用。然而,当前室内试验成型控制标准也还是沿用以前的压实标准,性能验证也是按原有的传统方法测试常规的力学指标,这显然与当今高速公路路用性能要求不符。因此,针对目前设计方法存在室内成型方式和现场碾压工况不符、质量控制指标与性能要求不匹配等情况。本文在国内外大量研究的基础上,引入能最大限度模拟路面施工压实状况的剪切压实仪,基于剪切压实成型机理制备试件,在基础上开展沥青混合料空隙空间分布研究,从压实参数与路用性能指标双层次实现不同角度上物理变量与性能参数的有机关联,旨在为路面混合料优化设计提供多角度控制依据。基于此,本文研究主要内容如下:(1)开展基于剪切压实成型的沥青混合料空隙空间分布及空隙率影响因素研究。通过剪切压实仪发展历程、工作原理及特点进一步了解该新型设备功能及应用,并在通过切割试件和CT扫描在宏观和微观上研究混合料空隙空间分布,在此基础上研究出一套剪切压实仪制备均匀试件的方法。最后通过灰关联分析方法研究沥青类型、沥青用量、剪切压实次数及细集料级配对试件空隙率影响。(2)沥青混合料剪切压实性能研究。通过比对不同油石比下沥青混合料在剪切压实两阶段压实参数(CEI、TDI、K1、K2),提出用能量储备指数(ERI)表征路面抵抗车辙等病害能力。(3)沥青混合料路用性能试验研究。开展单轴贯入试验研究高温稳定性,基于离散元软件PFC建立相对应的模型验证;综合三种水稳定性试验方法提出沥青混合料水稳定性合理的评价方法;基于粘弹性力学分析动态模量结果和主曲线,并以此表征了沥青混合料全过程动态特性。(4)基于路用性能试验确定最佳沥青用量。通过剪切压实曲线确定与混合料现场压实相符的能量储备指数;通过单轴贯入试验能体现混合料高温性能同油石比的关系;通过沥青有效膜厚度表征试件水损害前后指标变化随油石比的变化关系;通过动态模量随油石比的变化关系能表征混合料低、中、高温全过程力学性能指标同油石比的关系;通过四种关系可实现基于路用性能的沥青混合料配合比设计。
杨海泉[4](2017)在《沥青混合料剪切试验方法对比与分析》文中研究表明随着我国高速公路交通量、轴重等增加,使得沥青路面产生车辙、推移、拥包等病害日益严重。越来越多的道路从业者意识到沥青混合料的剪切破坏的严重性,并对此进行深入的研究;但是我国现行公路的设计规范中无明确提出对沥青混合料的抗剪性能的试验方法及评价指标。因此,一个能有效评价沥青混合料的抗剪性能试验方法对于增强沥青混合料的路用性能和使用寿命具有实际意义,对于沥青混合料的施工、设计研究具有重要的指导意义。通过对国内外评价沥青混合料抗剪性能的试验方法进行总结,提出了一种新的正应力条件下的扭转试验方法,并改进了相应的试验装置。其试验原理是通过千斤顶对沥青混合料试件均匀施加正应力,再通过齿条和齿轮将竖向的力转化成扭矩,处使圆柱体试件处于压剪状态,更加符合实际沥青路面受力状态。根据强度理论对正应力条件下的扭转试验试件的受力变形特点进行分析,表明试件破坏状态为剪切破坏,且最大剪应力位于顶部横截面边缘四等分点上,最终推导出适合于本试验方法的沥青混合料抗剪强度计算公式。选用AC-13、AC-20、AC-25和SMA-13四种级配进行配合比设计,并通过高温稳定性和水稳定性验证最佳油石比。阐述了扭转试验的试验条件及步骤,通过几何关系、力学分析推导出相应的抗剪强度及抗剪参数的计算方法,再通过同条件下无侧限抗压强度试验,计算出4种级配沥青混合料的抗剪参数粘聚力C和内摩擦角φ。选择AC-13常用沥青混合料在不同温度和不同加载速率条件下进行正应力条件下的扭转试验,得出随着温度的升高,沥青混合料的抗剪强度急剧降低;另外,抗剪强度与加载速率具有一定的相关性且呈线性增长关系。对同条件下的AC-13、AC-20、AC-25和SMA-13四种常用沥青混合料进行单轴贯入试验,并与扭转试验结果进行比较分析,得出扭转试验方法是可行的。利用单轴贯入试验来研究不同温度、不同加载速率的条件下的抗剪性能,并与扭转试验的结果的进行对比,通过分析其抗剪性能之间的相关性。
孙玉浩[5](2016)在《高掺量橡胶改性沥青性能评价及混合料设计技术》文中指出党的十八大报告将生态文明建设提升到战略高度,在全面建成小康社会的目标中对生态文明建设提出明确要求,并将其纳入社会主义现代化建设的总体布局。高掺量橡胶改性沥青是响应党的方针政策的新型建筑材料,不仅可以对难以处理的废旧轮胎进行回收再利用、减轻自然环境压力,还可以有效提升沥青路面性能,达到一举两得的效果,具有很强的推广使用价值。本文研究内容主要分为四部分:第一部分简述了橡胶粉对沥青的三种改性机理,并初步阐述了高掺量橡胶改性沥青的机理及制备方法;通过针入度、粘度、延度、软化点、弹性恢复等技术指标,对20%掺量橡胶改性沥青、常规SBS改性沥青、高掺量橡胶改性沥青的性能进行分析与对比;第二部分参考SAC、SMA等断级配设计方法,针对高掺量胶改沥青进行混合料组成设计和马歇尔试验,并与常规橡胶改性沥青混合料、SBS改性沥青混合料进行高、低温性能、水稳定性三个方面的对比;第三部分对35%、50%掺量的橡胶改性沥青混合料进行动态模量试验,从加载频率、温度两个方面分析混合料的动态模量,得出高掺量胶改沥青混合料的动态模量主曲线。第四部分对沥青混合料进行四点疲劳试验,得出不同沥青混合料的疲劳方程与曲线,将35%、50%掺量橡胶改性沥青混合料、SBS改性沥青混合料、70#沥青混合料、20%掺量胶改沥青混合料进行对比。通过一系列试验可以发现高掺量橡胶改性沥青混合料各项性能良好,尤其是抗疲劳性能与低温性能,但是也存在粘度较大,施工较为困难等问题,值得进一步深入研究。
汪健伟[6](2016)在《正应力条件下的沥青混合料扭转剪切试验方法研究》文中指出随着我国交通运输结构的变化以及交通量、轴载、渠化交通的增加使得高速公路沥青路面产生车辙、荷载型裂缝、推移、拥包等新的病害,产生这些病害的原因主要是沥青路面面层的抗剪性能不足导致。目前道路工作者普遍认识到剪切破坏的严重性,并深入研究沥青混合料的抗剪性能,然而现有试验方法受技术设备的限制无法深入研究,难以得到统一的评价指标。因此,一个能够有效评价沥青混合料抗剪性能的试验方法对于预防和降低路面病害、提高沥青路面使用寿命具有重要意义。论文通过对国内外评价沥青混合料抗剪性能的试验方法进行总结分析,提出了一种新的正应力条件下的扭转剪切试验方法,并开发了相应的试验装置。其试验原理是通过千斤顶对沥青混合料试件均匀施加正应力,同再通过齿条和齿轮将竖向的力转化成扭矩,使圆柱体试件处于压剪状态,更加符合实际沥青路面受力状态。在总结强度理论的基础上,利用几何、物理和材料力学的知识对正应力条件下的扭转剪切试验中试件的受力变形特点进行分析,最终推导出适合于本试验方法的沥青混合料抗剪强度计算公式。并通过ANSYS有限元分析沥青混合料试件的剪应力分布和位移变形情况,表明试件破坏状态为剪切破坏,且最大剪应力位于顶部横截面边缘四等分点上。选择AC-13、AC-20两种常用沥青混合料在不同温度和不同正应力条件下进行正应力条件下的扭转剪切试验,得出随着温度的升高,沥青混合料的抗剪强度急剧降低;另外,抗剪强度与正应力呈线性增长关系。最后根据摩尔-库伦进行线性回归得出混合料的粘聚力c和内摩阻角φ,将其与三种主流剪切试验方法的结果进行比较,通过分析得出该试验方法是可行的。对AC-13沥青混合料在不同应力水平、不同正应力等影响因素下进行正应力条件下的扭转剪切疲劳试验,得出沥青混合料的剪切疲劳寿命,且应力水平与剪切疲劳寿命在单对数曲线上呈线性关系,并利用此关系回归出剪切疲劳方程。
随素珍[7](2016)在《基于旋转压实法的强紫外光地区沥青路用性能研究》文中研究指明由于传统马歇尔击实法不能够完全模拟路面的实际工况,美国公路战略研究计划(SHRP)研发出一套全新的沥青混合料设计体系—Superpave法,其中一项主要技术成果是旋转压实法,该方法能够使不同粒径的集料更好的嵌挤、密实,较好的模拟路面实际施工碾压过程,得到了道路工程界普遍的认可,并较为广泛的应用于公路建设工程。本文以内蒙古额济纳旗航天路88公里处京新高速临白段连接线上的拟建道路工程为依托工程,对旋转压实法的沥青混合料进行设计以及路用性能验证,并对旋转压实法和马歇尔法两种试验方法设计的沥青混合料及路面结构进行分析。该工程属于西北强紫外光照射地区,紫外光照射易使沥青路面发生老化现象。首先采用旋转压实法对AC-16、AC-20和ATB-30三种沥青混合料进行设计,确定混合料的最佳油石比;其次从高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性三个方面来进行沥青混合料的路用性能分析,并对AC-16沥青混合料进行室内紫外光照射,研究紫外光老化对基于旋转压实法设计的沥青混合料性能的影响;再次对旋转压实法与马歇尔法设计的沥青混合料间存在的差异性及相关性进行分析;最后利用Bisar 3.0计算依托工程拟建道路路面结构力学性质,分析两种方法对路面结构的影响。通过试验数据分析得到:AC-16、AC-20和ATB-30三种沥青混合料的油石比分别为4.7%、4.3%、3.0%,均具有良好的路用性能;试验证明,旋转压实设计方法对沥青混合料的抗车辙、抗低温开裂、抑制水损害及抗紫外光老化能力较马歇尔法均有所增高;建立了旋转压实试件与马歇尔试件体积参数的关系式;从计算分析可知,依据旋转压实设计的路面结构满足设计要求,力学性能优于马歇尔法。
邱骥杰[8](2015)在《沥青混合料扭转剪切试验方法开发及扭转剪切试验研究》文中研究指明随着对沥青路面的车辙等剪切变形的深入研究,越来越多的道路从业者将目光投注到沥青混合料的抗剪性能。但是我国现行的沥青路面设计规范中还没有对抗剪强度和相应试验检测方法制定明确的规则。本文在总结和分析常见的沥青混合料抗剪性能试验的实验设备和方法的基础上,设计了一种较为简便易行的沥青混合料扭转剪切试验装置和试验方法。在总结强度理论的基础上,特别针对本文扭转试验所采用的加载方式和试件的变形特点,利用几何、物理和材料力学的知识分析圆形截面试件在扭矩作用下最大剪切应力的分布和理论计算方法。同时通过ANSYS软件,利用有限元分析了沥青混合料试件在本实验中理想状态下的受力情况。对本文中使用到的集料和沥青等原材料进行常规性能试验,设计试验中需要使用的AC-13和SMA-13两种级配,着重阐述扭转剪切试验的具体步骤以及相应的抗剪强度求算方法,并且利用扭转剪切试验与单轴贯入试验对两种级配的实验结果对比。利用扭转剪切试验来研究沥青混合料在不同级配、不同温度、不同加载速度的条件下的抗剪性能,探究其中规律。在分析疲劳破坏特点的基础上制订了扭转剪切疲劳试验方案。针对沥青混合料的疲劳性能,利用扭转剪切试验装置和疲劳试验方法进行了相关试验,探究60℃下AC-13的剪切疲劳寿命与应力比的规律,利用对数关系回归出剪切疲劳方程。本文开发的扭转剪切试验方法可以较为准确评价、检验和判断沥青混合料的抗剪性能,以期能为沥青路面设计方法相关的抗剪性能试验检测方法的建立提供参考依据。
谢诚伟[9](2014)在《一种纯剪仪研制与三维动态剪切虚拟仿真的初步实现》文中研究说明为了方便地开展颗粒状岩土工程材料的剪切试验,研制了一种既能进行双剪切面纯剪试验,又能经过简单的变换组合开展层间剪切试验的纯剪仪。通过建立剪切试验三维有限元模型,验证研制的纯剪仪试验过程中的应力状态,并利用重塑黄土开展了验证试验,确定相关计算关系式。利用体素三维重建的方法,自动生成了可以反映不规则颗粒、空隙和胶结物分布的三维虚拟仿真模型,并初步模拟了美国工程兵旋转压实剪切试验机压实AC-25沥青混合料的过程。分析了压实过程颗粒和胶结物之间应力的差异性,证明了粗集料是剪应力的主要承担者,但胶结物模量的改变对试件的抗剪强度有着很大的影响。
李恒达[10](2011)在《GTM沥青混合料设计方法的应用研究》文中研究指明本文以高速公路上代表性病害所反映的混合料设计问题以及设计中的重点问题为目标,在详细介绍美国工程兵旋转压实试验机(GYRATORY TESTING MACHINE,简称GTM)工作原理和特点的基础之上,以该技术为依托,通过大量的材料试验和数据对比、分析,得出比较细致的混合料关键指标(如空隙率、沥青用量、细骨料选取、不同品质沥青对混合料路用性能的影响等)的选取方法和控制范围。用GTM法设计的沥青混合料修筑的试验路效果良好,具有显着的经济效益和社会效益。
二、美国工程兵旋转压实剪切实验机开发应用的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、美国工程兵旋转压实剪切实验机开发应用的研究(论文提纲范文)
(1)沥青混合料三轴扭剪力学性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 岩土材料扭转剪切试验方法 |
1.2.2 沥青及沥青混合料扭转剪切试验方法 |
1.2.3 沥青混合料抗剪强度研究 |
1.2.4 沥青及沥青混合料扭剪性能研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 理论分析 |
2.1 经典强度理论 |
2.2 摩尔-库伦强度理论 |
2.3 扭转应力、变形分析 |
2.3.1 几何方面 |
2.3.2 物理方面 |
2.3.3 静力学方面 |
2.4 应力状态分析 |
2.4.1 纯扭剪应力状态分析 |
2.4.2 三轴扭剪应力状态分析 |
2.5 本章小结 |
3 纯扭剪切试验研究 |
3.1 试验前期准备 |
3.2 试验方案 |
3.3 试验过程 |
3.4 试验结果 |
3.4.1 原始数据处理分析 |
3.4.2 最大应力、应变参数分析 |
3.4.3 剪切模量参数分析 |
3.4.4 弹性变形区比例参数分析 |
3.4.5 应变能参数分析 |
3.4.6 主应力计算 |
3.4.7 试验结果数据 |
3.5 本章小结 |
4 三轴扭转剪切试验研究 |
4.1 试验前期准备 |
4.2 试验方案 |
4.3 试验过程 |
4.4 试验结果 |
4.4.1 原始数据处理分析 |
4.4.2 最大应力、应变参数分析 |
4.4.3 剪切模量参数分析 |
4.4.4 弹性变形区比例参数分析 |
4.4.5 应变能参数分析 |
4.4.6 试验系统误差分析 |
4.4.7 主应力计算 |
4.4.8 试验结果数据 |
4.5 本章小结 |
5 试验结果分析 |
5.1 加载速率对纯扭转剪切试验参数影响分析 |
5.1.1 破坏强度 |
5.1.2 剪切模量 |
5.1.3 最大应变 |
5.1.4 弹性变形区比例 |
5.1.5 应变能 |
5.2 温度对纯扭转剪切试验参数影响分析 |
5.2.1 破坏强度 |
5.2.2 剪切模量 |
5.2.3 最大应变 |
5.2.4 弹性变形区比例 |
5.2.5 应变能 |
5.3 围压对三轴扭转剪切试验参数影响分析 |
5.3.1 破坏强度 |
5.3.2 剪切模量 |
5.3.3 最大应变 |
5.3.4 弹性变形区比例 |
5.3.5 应变能 |
5.4 温度对三轴扭转剪切试验参数影响分析 |
5.4.1 破坏强度 |
5.4.2 剪切模量 |
5.4.3 最大应变 |
5.4.4 弹性变形区比例 |
5.4.5 应变能 |
5.5 本章小节 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)地热钻井高温岩石破碎机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.2 地热开采现状研究 |
1.3 高温下花岗岩的微观机理变化及力学特性综述 |
1.3.1 高温下花岗岩微观结构的变化研究 |
1.3.2 高温下花岗岩力学性质的变化研究 |
1.4 本文主要研究内容和技术路线图 |
第2章 高温条件下花岗岩性质的研究 |
2.1 花岗岩物理性质 |
2.2 高温对花岗岩的单轴抗压强度影响 |
2.3 高温对花岗岩纵横波速影响 |
2.4 高温对花岗岩微观结构影响 |
2.5 本章小结 |
第3章 高温条件下花岗岩切削破岩机理研究 |
3.1 前言 |
3.2 PDC切削齿的破岩机理 |
3.2.1 PDC钻头简介 |
3.2.2 切削破岩理论分析 |
3.3 高温条件下切削破岩实验系统 |
3.3.1 钻机系统 |
3.3.2 温度加载系统 |
3.4 高温切削破岩实验 |
3.4.1 实验试样的采集与制备 |
3.4.2 高温切削破岩实验方法 |
3.4.3 实验数据收集 |
3.4.4 高温切削破岩规律 |
3.5 本章小结 |
第4章 高温条件下花岗岩冲击破岩机理研究 |
4.1 前言 |
4.2 冲击破岩波动理论分析 |
4.2.1 应力波的传播特性 |
4.2.2 冲击过程中应力波的两个反射问题 |
4.3 高温冲击破岩实验系统 |
4.3.1 冲击破岩仪器的发展 |
4.3.2 冲击破岩系统 |
4.3.3 加温系统 |
4.3.4 实验系统调试 |
4.4 高温冲击破岩实验方法 |
4.4.1 实验试样的采集与制备 |
4.4.2 高温冲击破岩实验方法 |
4.4.3 实验数据收集和分析 |
4.5 高温冲击破岩规律 |
4.5.1 花岗岩破碎的应力特征和应变率变化规律 |
4.5.2 花岗岩破碎特征和分形规律研究 |
4.5.3 花岗岩冲击破碎能耗规律研究 |
4.6 本章小结 |
第5章 高温下的花岗岩SHPB冲击破坏数值模拟研究 |
5.1 ANSYS/LS-DYNA软件介绍及仿真流程 |
5.1.1 显式动态单元类型 |
5.1.2 接触分析 |
5.1.3 LS-DYNA仿真计算流程 |
5.2 高温状态下花岗岩HJC模型参数的确定 |
5.2.1 HJC本构模型 |
5.2.2 高温下花岗岩的本构参数确定 |
5.3 不同温度下花岗岩冲击破碎仿真模拟 |
5.3.1 物理模型的建立 |
5.3.2 数值模拟结果 |
5.3.3 仿真结果与试验结果对比 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论和建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
学术及科研成果 |
(3)基于剪切压实成型的沥青混合料路用性能及设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 沥青混合料细观特性研究现状 |
1.2.2 沥青混合料压实特性性能研究 |
1.2.3 沥青混合料设计与评估方法研究现状 |
1.2.4 研究小结 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
第二章 试验设备介绍与试件的制备 |
2.1 剪切压实仪设备简介 |
2.1.1 发展历史 |
2.1.2 工作原理 |
2.1.3 剪切压实仪特点 |
2.2 沥青混合料配合比设计 |
2.2.1 原材料性能 |
2.2.2 混合料级配设计 |
2.2.3 马歇尔试验及设计最佳沥青用量 |
2.3 试件制备 |
2.3.1 试件规格与配料表 |
2.3.2 剪切压实仪操作方法 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于剪切压实的混合料空隙分布规律研究 |
3.1 试件空隙率测定 |
3.1.1 沥青混合料试件空隙率的测定方法 |
3.1.2 装料操作对沥青混合料均匀性影响 |
3.2 剪切压实试件空隙空间分布规律 |
3.2.1 工业CT法研究试件空隙率空间分布 |
3.2.2 逐层切割法研究试件空隙率空间分布 |
3.2.3 结论验证 |
3.3 三种成型方式下空隙分布规律 |
3.4 试件空隙率影响因素灰关联分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 沥青混合料剪切压实性能研究 |
4.1 压实曲线及其对数拟合关系 |
4.2 剪切压实两阶段压实特性研究 |
4.2.1 压实曲线第一阶段压实参数 |
4.2.2 压实曲线第二阶段压实参数 |
4.2.3 基于剪切压实曲线确定最佳油石比 |
4.3 不同压强下的压实次数关系 |
4.4 不同空隙率下压实次数关系 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于路用性能试验设计沥青混合料 |
5.1 单轴贯入与仿真试验 |
5.1.1 试验特点 |
5.1.2 室内单轴贯入试验 |
5.1.3 离散元仿真试验 |
5.1.4 结果分析 |
5.2 基于沥青膜厚度的水稳定性评价方法 |
5.2.1 浸水马歇尔试验分析 |
5.2.2 冻融劈裂试验研究 |
5.2.3 肯塔堡浸水飞散试验研究 |
5.2.4 沥青混合料水稳定性评价标准 |
5.3 动态模量试验 |
5.3.1 试验准备 |
5.3.2 试验过程 |
5.3.3 动态模量结果处理与分析 |
5.3.4 动态模量主曲线 |
5.4 基于路用性能的设计方法 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文主要研究工作与结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间发表学术成果情况 |
致谢 |
(4)沥青混合料剪切试验方法对比与分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 三轴试验 |
1.2.2 单轴贯入试验 |
1.2.3 同轴剪切试验 |
1.2.4 Superpave剪切试验 |
1.2.5 旋转剪切压实试验(GTM) |
1.2.6 中空圆柱体扭转试验 |
1.2.7 单轴压缩试验和劈裂试验组合 |
1.2.8 直剪试验 |
1.2.9 斜剪试验 |
1.3 主要研究内容与思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
第二章 沥青混合料扭转试验的理论分析 |
2.1 材料强度理论 |
2.1.1 古典强度理论 |
2.1.2 莫尔-库伦强度理论 |
2.2 扭转试验应力与变形 |
2.2.1 圆柱体的扭转应力分析 |
2.2.2 圆柱体扭转变形与破坏分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 沥青混合料配合比设计 |
3.1 原材料试验 |
3.1.1 沥青性能试验 |
3.1.2 集料试验 |
3.1.3 填料 |
3.2 配合比设计及最佳油石比 |
3.2.1 混合料配合比设计 |
3.2.2 体积指标的测定 |
3.2.3 最佳油石比的确定 |
3.3 沥青混合料稳定性检验 |
3.3.1 高温稳定性检验 |
3.3.2 水稳定性检验 |
3.4 本章小结 |
第四章 沥青混合料的扭转试验研究 |
4.1 沥青混合料的扭转试验原理 |
4.2 扭转试验介绍 |
4.2.1 试件的制备 |
4.2.2 扭转试验装置简介 |
4.2.3 试验的条件 |
4.2.4 试验数据的处理方法 |
4.3 扭转试验的结果与分析 |
4.3.1 不同级配的沥青混合料对混合料抗剪性能的影响 |
4.3.2 环境温度变化与沥青混合料抗剪性能之间的关系 |
4.3.3 加载速率与沥青混合料抗剪性能之间的关系 |
4.4 本章小结 |
第五章 沥青混合料的单轴贯入试验指标与扭转试验指标对比分析 |
5.1 沥青混合料的单轴贯入试验介绍 |
5.1.1 沥青混合料的单轴贯入试验原理 |
5.1.2 沥青混合料的单轴贯入试验的条件 |
5.1.3 沥青混合料的单轴贯入试验的数据处理方法 |
5.2 沥青混合料的单轴贯入试验结果与扭转试验结果对比分析 |
5.2.1 不同级配的沥青混合料单轴贯入试验结果与扭转试验结果分析 |
5.2.2 不同温度下沥青混合料单轴贯入试验结果与扭转试验结果分析 |
5.2.3 不同加载速率下沥青混合料单轴贯入试验结果与扭转试验结果分析 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
本文主要的结论 |
研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间发表的论文 |
附录B 攻读学位期间参与的科研项目 |
(5)高掺量橡胶改性沥青性能评价及混合料设计技术(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国外研究形势 |
1.2.2 国内研究形势 |
1.3 主要内容与研究路线 |
第二章 高掺量橡胶改性沥青制备与性能测试 |
2.1 试验材料与设备 |
2.1.1 沥青 |
2.1.2 胶粉 |
2.1.3 仪器与设备 |
2.1.4 集料 |
2.2 橡胶改性沥青机理 |
2.3 实验方案 |
2.3.1 胶粉掺量 |
2.3.2 剪切温度、时间、速率 |
2.3.3 制备流程 |
2.4 高掺量胶粉改性沥青性能检测 |
2.4.1 橡胶改性沥青质量控制指标 |
2.4.2 高掺量橡胶改性沥青性能 |
2.5 本章小结 |
第三章 混合料配合比设计 |
3.1 沥青混合料的组成结构 |
3.2 沥青混合料常见设计方法 |
3.2.1 马歇尔设计方法 |
3.2.2 GTM设计方法 |
3.2.3 Superpave设计方法 |
3.3 级配曲线设计 |
3.3.1 级配设计理论 |
3.3.2 SAC级配设计方法 |
3.3.3 SMA级配设计方法 |
3.4 高掺量橡胶改性沥青混合料制备 |
3.4.1 级配曲线设计 |
3.4.2 配合比设计指标研究 |
3.4.3 最佳油石比的确定 |
3.4.4 判断是否形成骨架结构 |
3.5 沥青性能对比研究 |
3.5.1 高温稳定性 |
3.5.2 低温抗裂性 |
3.5.3 水稳定性 |
3.6 本章小结 |
第四章 高掺量橡胶改性沥青混合料的动态模量研究 |
4.1 AMPT沥青混合料动态模量试验 |
4.1.1 AMPT简介 |
4.1.2 实验步骤 |
4.1.3 实验方案 |
4.2 动态模量试验结果及分析 |
4.2.1 加载频率的影响 |
4.2.2 温度的影响 |
4.3 动态模量主曲线的确定与分析 |
4.3.1 时间—温度等效原理 |
4.3.2 沥青混合料动态模量主曲线确定 |
4.4 本章小结 |
第五章 沥青混合料疲劳试验 |
5.1 主流疲劳试验方法 |
5.2 四点加载疲劳试验方法简介 |
5.3 试验参数选择 |
5.3.1 荷载控制模式选择 |
5.3.2 试验温度选择 |
5.3.3 加载频率的选择 |
5.3.4 加载波形与荷载间歇时间选择 |
5.3.5 应变水平选择 |
5.4 实验步骤 |
5.5 数据分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文创新点 |
6.3 后续研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士在读期间发表的论文 |
(6)正应力条件下的沥青混合料扭转剪切试验方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 问题提出及研究意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 三轴试验 |
1.2.2 Superpave剪切试验 |
1.2.3 旋转剪切压实试验 |
1.2.4 中空圆柱体扭转剪切试验 |
1.2.5 单轴压缩试验和劈裂试验组合 |
1.2.6 斜剪试验 |
1.2.7 单轴贯入试验 |
1.2.8 同轴剪切试验 |
1.2.9 小结 |
1.3 主要研究内容与思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
第二章 正应力条件下的沥青混合料扭转剪切试验方法设计 |
2.1 正应力条件下的扭转剪切试验方法的提出 |
2.2 正应力条件下的扭转剪切试验方法原理 |
2.3 正应力条件下的扭转剪切试验装置 |
2.4 正应力条件下的扭转剪切试验步骤 |
2.5 正应力条件下的扭转剪切试验局限性 |
2.6 本章小结 |
第三章 正应力条件下的扭转剪切试验方法理论分析 |
3.1 材料强度理论 |
3.1.1 古典强度理论 |
3.1.2 摩尔库伦强度理论 |
3.1.3 沥青混合料的传统强度理论 |
3.1.4 沥青混合料的多级空间网状结构理论 |
3.1.5 沥青混合料粘弹性力学理论 |
3.2 正应力条件下的扭转剪切试验力学分析 |
3.2.1 几何方面 |
3.2.2 物理方面 |
3.2.3 静力学方面 |
3.3 正应力条件下的扭转剪切试验三维有限元分析 |
3.3.1 建立有限元模型 |
3.3.2 试件模型的力学响应分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 沥青混合料抗剪强度试验研究 |
4.1 原材料试验 |
4.1.1 沥青 |
4.1.2 集料和矿粉 |
4.2 沥青混合料设计 |
4.2.1 沥青混合料级配设计 |
4.2.2 最佳油石比的确定 |
4.2.3 高温稳定性检验 |
4.2.4 水稳定性检验 |
4.3 正应力条件下的扭转剪切试验 |
4.3.1 试验前的准备 |
4.3.2 正应力条件下的扭转剪切试验条件 |
4.3.3 沥青混合料抗切强度的求算 |
4.3.4 试验结果分析 |
4.3.5 温度对抗剪强度的影响 |
4.3.6 正应力对抗剪强度的影响 |
4.3.7 基于摩尔-库伦理论的沥青混合料c、φ 值 |
4.4 本章小结 |
第五章 正应力条件下的扭转剪切疲劳试验 |
5.1 沥青混合料的疲劳模型和疲劳试验方法 |
5.1.1 沥青混合料疲劳力学响应模型 |
5.1.2 常见的疲劳试验方法 |
5.2 正应力条件下的扭转剪切疲劳试验 |
5.2.1 剪切疲劳试验条件 |
5.2.2 剪切疲劳试验的方案 |
5.2.3 疲劳试验结果分析 |
5.2.4 疲劳方程回归 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
本文主要结论 |
研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间发表论文目录 |
附录B 攻读学位期间参加的科研项目 |
文献综述 |
参考文献 |
中文详细摘要 |
英文详细摘要 |
(7)基于旋转压实法的强紫外光地区沥青路用性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 沥青混合料的设计方法 |
1.2.2 旋转压实仪的发展 |
1.3 主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 旋转压实原理及参数的确定 |
2.1 试件成型方式的选择 |
2.2 旋转压实原理 |
2.3 旋转压实参数的确定 |
2.4 本章小结 |
3 沥青混合料配合比设计 |
3.1 原材料 |
3.1.1 沥青 |
3.1.2 集料 |
3.2 沥青混合料级配设计 |
3.2.1 沥青混合料级配理论 |
3.2.2 沥青混合料级配设计 |
3.3 沥青混合料油石比的确定 |
3.3.1 AC-16沥青混合料石油比的确定 |
3.3.2 AC-20沥青混合料石油比的确定 |
3.3.3 ATB-30沥青混合料石油比的确定 |
3.3.4 最大压实次数的验证 |
3.4 本章小结 |
4 沥青混合料路用性能研究 |
4.1 沥青混合料高温稳定性研究 |
4.1.1 车辙试验 |
4.1.2 车辙试验结果及分析 |
4.2 沥青混合料低温抗裂性研究 |
4.2.1 低温劈裂试验 |
4.2.2 低温劈裂试验结果及分析 |
4.3 沥青混合料水稳性研究 |
4.3.1 浸水马歇尔试验 |
4.3.2 浸水马歇尔试验结果及分析 |
4.4 沥青混合料力学性能性能研究 |
4.4.1 抗压回弹模量试验 |
4.4.2 劈裂试验 |
4.5 沥青混合料紫外光老化研究 |
4.5.1 紫外光老化试验 |
4.5.2 紫外光老化试验结果及分析 |
4.6 本章小结 |
5 旋转压实与马歇尔试验的对比分析 |
5.1 马歇尔法沥青混合料设计 |
5.2 旋转压实法与马歇尔法对体积参数的影响 |
5.2.1 不同成型方法对体积参数的影响 |
5.2.2 不同成型方法对最佳油石比的影响 |
5.3 旋转压实和马歇尔对沥青混合料紫外光老化前后的路用性能影响 |
5.3.1 不同成型方法对沥青混合料老化前后高温稳定性的影响 |
5.3.2 不同成型方法对沥青混合料老化前后低温抗裂性的影响 |
5.3.3 不同成型方法对沥青混合料老化前后抗压回弹模量的影响 |
5.4 旋转压实与马歇尔击实间的关系 |
5.5 本章小结 |
6 路面结构力学计算分析 |
6.1 基于旋转压实的路面结构力学分析 |
6.1.1 计算参数的确定 |
6.1.2 计算结果及分析 |
6.2 不同成型方法对路面结构力学行为的影响 |
6.2.1 路表弯沉的影响分析 |
6.2.2 层底拉应力的影响分析 |
6.2.3 层底剪应力的影响分析 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表论文及科研情况 |
(8)沥青混合料扭转剪切试验方法开发及扭转剪切试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.1.1 我国路面基本状况 |
1.1.2 沥青路面研究现状 |
1.1.3 研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 简单剪切试验 |
1.2.2 三轴试验 |
1.2.3 斜剪试验 |
1.2.4 单轴贯入试验 |
1.2.5 中空圆柱体剪切试验 |
1.2.6 旋转压实剪切试验 |
1.2.7 同轴剪切试验 |
1.2.8 其他试验 |
1.2.9 小结 |
1.3 主要研究内容与思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
第二章 沥青混合料扭转剪切试验的开发 |
2.1 常见的剪切试验方法分析 |
2.2 扭转剪切试验方法的提出 |
2.3 开发扭转剪切仪器 |
2.4 扭转剪切试验步骤 |
2.5 扭转剪切试验的局限性 |
2.6 本章小结 |
第三章 沥青混合料扭转剪切试验的理论分析 |
3.1 材料强度理论 |
3.1.1 古典强度理论 |
3.1.2 Mohr-Coulomb强度理论 |
3.2 扭转剪切试验的力学分析 |
3.2.1 几何方面 |
3.2.2 物理方面 |
3.2.3 静力学方面 |
3.3 扭转剪切试验的有限元分析 |
3.3.1 建立扭转剪切试验有限元模型 |
3.3.2 扭转剪切试验有限元分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 剪切强度试验研究 |
4.1 原材料实验 |
4.1.1 集料 |
4.1.2 沥青 |
4.2 沥青混合料设计 |
4.2.1 沥青混合料级配设计 |
4.2.2 旋转压实成型试件 |
4.3 扭转剪切试验 |
4.3.1 扭转剪切试验的准备 |
4.3.2 扭转剪切试验的实验参数 |
4.3.3 剪切强度的求算 |
4.3.4 扭转剪切试验的结果分析 |
4.3.5 温度对扭转剪切试验的结果影响 |
4.3.6 加载速度对扭转剪切试验的结果影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 扭转剪切试验测定沥青混合料的剪切疲劳寿命 |
5.1 常见的剪切疲劳试验 |
5.2 扭转剪切疲劳试验 |
5.2.1 扭转剪切疲劳试验条件 |
5.2.2 扭转剪切疲劳试验的方案 |
5.3 回归疲劳方程 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间发表的论文目录 |
附录B 攻读学位期间参加的科研项目 |
(9)一种纯剪仪研制与三维动态剪切虚拟仿真的初步实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 剪切试验研究 |
1.2.2 岩土工程材料细观仿真研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 纯剪仪研制及试验验证 |
2.1 纯剪仪研制背景 |
2.2 纯剪仪设计 |
2.3 纯剪试验有限元验证 |
2.3.1 纯剪试验有限元模型 |
2.3.2 纯剪试验仿真试验结果分析 |
2.4 纯剪仪室内试验验证 |
2.4.1 重塑黄土试件样品制备 |
2.4.2 纯剪试验准确性验证 |
2.4.3 层间剪切试验及系数修正 |
3 虚拟仿真试验研究 |
3.1 虚拟仿真试验 |
3.2 数字颗粒库的生成 |
3.3 混合料试件模型的快速生成 |
3.3.1 GTM 试件的几何表面重构 |
3.3.2 GTM 试件的体素三维重建方法 |
3.3.3 两种模型生成方法的比较 |
4 动态剪切仿真试验 |
4.1 GTM 旋转压实简介 |
4.2 旋转剪切压实试验过程模拟 |
4.2.1 三维数值模型构建 |
4.2.2 荷载与边界条件 |
4.3 虚拟实验结果分析 |
4.4 旋转剪切压实试件强度机理研究 |
4.4.1 混合料压实过程中接触部分应力分布 |
4.4.2 不同力学性质下的 GTM 试件 xy 剪应力 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)GTM沥青混合料设计方法的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
§1-1 研究背景及意义 |
§1-2 国内外研究概况 |
§1-3 本文研究内容 |
第二章 GTM 的开发与应用 |
§2-1 美国工程兵旋转压实剪切实验机简介 |
§2-2 材料试验 |
§2-3 沥青混凝土车辙指标对比 |
§2-4 不同设计方法的水稳性对比 |
§2-5 低温抗裂性比较 |
§2-6 疲劳性能 |
§2-7 小结 |
第三章不同沥青性质对混合料抗车辙性能的影响 |
§3-1 综述 |
§3-2 试验说明 |
§3-3 试验数据分析 |
§3-4 小结 |
第四章 GTM 法沥青路面施工技术的研究及效益分析 |
§4-1 铺筑试验路 |
§4-2 经济效益和社会效益 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
四、美国工程兵旋转压实剪切实验机开发应用的研究(论文参考文献)
- [1]沥青混合料三轴扭剪力学性能试验研究[D]. 周宇. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]地热钻井高温岩石破碎机理研究[D]. 唐志强. 西南石油大学, 2019(06)
- [3]基于剪切压实成型的沥青混合料路用性能及设计方法研究[D]. 龚侥斌. 广州大学, 2019(01)
- [4]沥青混合料剪切试验方法对比与分析[D]. 杨海泉. 长沙理工大学, 2017(01)
- [5]高掺量橡胶改性沥青性能评价及混合料设计技术[D]. 孙玉浩. 河北工业大学, 2016(02)
- [6]正应力条件下的沥青混合料扭转剪切试验方法研究[D]. 汪健伟. 长沙理工大学, 2016(04)
- [7]基于旋转压实法的强紫外光地区沥青路用性能研究[D]. 随素珍. 西安建筑科技大学, 2016(02)
- [8]沥青混合料扭转剪切试验方法开发及扭转剪切试验研究[D]. 邱骥杰. 长沙理工大学, 2015(04)
- [9]一种纯剪仪研制与三维动态剪切虚拟仿真的初步实现[D]. 谢诚伟. 西安科技大学, 2014(03)
- [10]GTM沥青混合料设计方法的应用研究[D]. 李恒达. 河北工业大学, 2011(05)