国家自然科学基金(51278498)
- 作品数：8 被引量：51H指数：5
- 相关作者：谢友均傅强宋昊周锡玲郑克仁更多>>
- 相关机构：中南大学湖南农业大学中南林业科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划湖南省研究生科研创新项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程化学工程更多>>
- 基于SHPB试验的高速铁路CRTSⅡ型CA砂浆动态性能被引量：11
- 2014年
- 采用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)试验研究了高速铁路CRTS II型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)的动态力学性能,并建立了CRTS II型CA砂浆的动态本构关系模型.结果表明:随着应变率的增大,CRTS II型CA砂浆峰值强度逐渐增加,但增加速率随应变率的增大而减小,当应变率从44.17增加至54.79 s-1和从54.79增加至108.47 s-1时,峰值强度分别增加了初始峰值强度的52.28%和7.5%,弹性模量随应变率的变化规律性较差;应变率越大,破坏时的贯通裂纹越多,碎裂程度越大;CRTS II型CA砂浆的比能量吸收随着应变率的增大而增大.所建立的动态本构模型拟合曲线与试验曲线具有较好的一致性.
- 谢友均傅强龙广成宋昊
- 关键词：CA砂浆应变率动态本构模型
- CA砂浆力学性能的应变率敏感性及本构关系被引量：2
- 2014年
- 为研究水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)力学性能的应变率敏感性,采用微机控制电子万能试验机进行了CA砂浆在不同应变率下的应力-应变压缩试验.结果表明,CA砂浆的力学性能随着应变率的增大而增大,裂纹扩展速度的限制、侧向变形的惯性作用及沥青网络结构的横向约束导致了CA砂浆力学性能的应变率敏感性.文中还建立了CA砂浆的应变率本构关系,该本构关系能够精确模拟CA砂浆的峰值强度与弹性模量,整个变形过程中的拟合结果与试验结果的复相关系数均大于0.93.通过对应变率本构关系的敏感性分析可知,应变率越高,CA砂浆的韧性和应变率敏感性越低.
- 张胜傅强周锡玲龙广成谢友均
- 关键词：水泥乳化沥青砂浆应力-应变曲线本构关系韧性
- 水泥乳化沥青砂浆力学性能的能量机制被引量：4
- 2014年
- 研究了CRTS I型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)在不同应变率加载条件下的总应变能、耗散应变能和弹性应变能的演变规律,结果表明:应变率越大,CA砂浆内部积聚的弹性应变能越多,峰值应力越大;弹性应变能在峰值应力前大量积聚,之后不断释放转化为破裂面贯通的表面能;应变率越大,弹性应变能占总应变能的比例(We/W)减小的幅度越小,但弹性应变能的释放量越大,释放的速率也越高,CA砂浆强度衰减越快,脆性越明显;耗散应变能随应变增大而不断增加,耗散应变能主要以裂纹的扩展与错位摩擦的方式产生;应变率越大,CA砂浆内部产生的细小裂纹越多,裂纹的扩展受到变形速率的限制,耗散应变能占总应变能的比例(Wd/W)越小.
- 傅强谢友均曾晓辉
- 关键词：水泥乳化沥青砂浆应变率峰值应力
- 水泥乳化沥青砂浆力学特性的龄期效应被引量：8
- 2013年
- 采用万能材料试验机对不同龄期的水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)进行了应力-应变试验,得到了CA砂浆各力学参数随龄期增长的变化规律,结果表明:CA砂浆的抗压强度随龄期增长逐渐增大,水泥的持续水化是主要影响因素;CA砂浆具有明显的应变硬化特性,残余强度约为峰值强度的75%左右,沥青网络结构对水泥水化产物的横向约束限制了CA砂浆内部裂隙的纵向发展;CA砂浆各力学参数随龄期增长逐渐增大,但增加速率逐渐减小;通过数据处理得到了各力学参数的极值,不同力学参数之间具有内在的关联性,通过分析CA砂浆力学性能的龄期效应,建立了各力学参数之间相互转换的统一函数形式,从而为CA砂浆力学指标的确定提供了捷径.
- 傅强谢友均郑克仁蔡锋良周锡玲
- 关键词：CA砂浆网络结构
- 水泥乳化沥青砂浆力学性能的分析模型被引量：4
- 2014年
- 基于能量机制研究了中国铁路轨道系统(CRTS)Ⅰ型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)在6种应变率(3.33×10--5/s^1.67×10--1/s)条件下的力学性能。结果表明:CA砂浆的峰值应力、弹性模量及峰值应力对应的应变均随着应变率的增大而增大,峰值应力对应变率的敏感性最高,峰值应力对应的应变对应变率的敏感性最低,随着应变率的增大,CA砂浆破坏的脆性特征越明显,碎裂程度越高。机械能与耗散能随着变形的增加持续增大,弹性能在峰值应力前不断积累,峰值应力后迅速释放,导致CA砂浆的整体破坏,应变率越大,机械能与耗散能的增加速率越大,弹性能在峰值应力前的积累速率越大,峰值应力后的释放速率越大。采用统计损伤理论建立了CA砂浆的本构模型,拟合结果与试验结果的相关系数均在0.97以上,能够有效预测CA砂浆在不同应变率条件下的力学性能。
- 傅强谢友均宋昊周锡玲
- 关键词：应变率水泥乳化沥青砂浆本构模型
- 水泥乳化沥青砂浆的静态热机械性能及拟合模型被引量：5
- 2015年
- 为了获得水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)的静态热机械性能,采用德国GABO公司生产的动态热力学谱仪EPLEXOR500 N系统研究了CA砂浆在–40~60℃的温度范围内和0.1 MPa的恒定荷载下变形随温度的发展规律。结果表明:CA砂浆的变形随着温度的升高逐渐增大,整体变形可分为减速变形阶段和变形速率相对稳定的第1、第2匀速变形阶段;当温度相同时,CA砂浆的变形随着沥青和水分含量的增大而增大;当沥青/水泥比由0.3增加到0.9和水/水泥比由0.63增加到0.83时,由减速变形阶段进入第1匀速变形阶段的转变温度T1分别由–30.1℃升高到–27.2℃和由–31.3℃升高到–21.7℃;当沥青/水泥比由0.3增加到0.9,由第1匀速变形阶段进入第2匀速变形阶段的转变温度T2由33.3℃降低到15.6℃,当水/水泥比由0.63增加到0.83时,T2由15.6℃升高到17.9℃。建立了CA砂浆的静态热机械模型,模型拟合结果与试验结果的相关系数均大于0.97,能够有效体现转变温度T2随沥青和水分含量的变化规律。模型参数较少,可为CA砂浆变形性能的温度依赖性提供有效预测。
- 傅强谢友均龙广成宋昊殷水平
- 关键词：水泥乳化沥青砂浆温度依赖性变形速率转变温度
- 沥青对水泥沥青砂浆力学性能的影响被引量：28
- 2014年
- 采用微机控制电子万能试验机对水泥沥青砂浆(CA砂浆)进行了应力--应变压缩试验,分析了试验过程中CA砂浆的弹性能和耗散能随沥青含量的变化规律。结果表明:随着沥青含量的增加,CA砂浆的强度逐渐降低,脆性逐渐减弱,象征强度弱化区域的有机物--无机物界面的增多是强度降低的主要原因,沥青含量的增加使CA砂浆内释放的弹性能只有小部分用于缺陷的扩展,加之沥青网络结构的横向约束作用导致脆性逐渐减弱。外力功随应变的增加逐渐增大,随沥青含量的增加逐渐减小;弹性能开始向耗散能转化发生在屈服变形阶段,峰值应力后,弹性能向耗散能的转化速率加快,能量迅速释放。能量释放系数随应变的增加逐渐增大,能量释放加快;能量释放系数随沥青含量的增加逐渐增大,表明CA砂浆的阻尼性能提高,减振作用增强。
- 傅强谢友均郑克仁宋昊周锡玲
- 关键词：水泥沥青砂浆应力应变
- CRTS Ⅱ型水泥乳化沥青砂浆力学性能的应变率效应及模型被引量：7
- 2014年
- 研究了CRTS Ⅱ型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)应力--应变关系的应变率效应,利用统计损伤力学的方法建立了CA砂浆的应变率本构模型。结果表明:随着应变率的提高,CA砂浆通过增加应力和产生更多细小裂纹来抵消和耗散外部能量,CA砂浆的抗压强度增大,破坏时的贯通裂纹增多,碎裂程度增大;CRTS Ⅱ型CA砂浆力学性能的应变率效应低于CRTS I型CA砂浆的。用建立的应变率本构模型对CRTS Ⅱ型CA砂浆的应变率效应进行拟合,其结果与实验结果的相关系数均大于0.98,对CRTS I型CA砂浆的拟合结果与实验结果的相关系数均大于0.97,拟合结果与实验结果在峰值强度前的相关性较好,峰值强度后的相关性相对较差。
- 傅强谢友均郑克仁宋昊周锡玲
- 关键词：水泥乳化沥青砂浆应变率本构模型相关系数
