基于Eshelby 夹杂理论的沥青混合料细观本构模型及损伤机理研究

项目名称： 基于Eshelby 夹杂理论的沥青混合料细观本构模型及损伤机理研究

项目编号： No.51408043

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 建筑科学

项目作者： 张久鹏

作者单位： 长安大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 由于对细观力学基础模型适用性和细观结构复杂性的认识存在不足，现有的沥青混合料细观本构模型还难以准确揭示材料的变形与破坏机制。因此，本项目将无损沥青混合料视为各档集料和原生空隙夹杂于沥青基体的高体分比多类夹杂复合材料，运用Eshelby夹杂理论提出一种分步算法，建立并校验考虑集料形态、级配和空隙特征的无损沥青混合料细观本构模型；再将次生微裂纹夹杂于无损基体中，采用椭球夹杂Eshelby张量进行求解，建立夹杂微裂纹的沥青混合料细观本构模型，在此基础上分析微裂纹体分比和形态对宏观性能的影响，研究微裂纹的扩展行为及沥青粘弹性对其的影响；结合CT技术和统计分析，量化蠕变过程中微裂纹形态和概率密度分布参数，建立并校验考虑微裂纹扩展的统计损伤本构模型，分析微裂纹扩展、体分比变化与宏观蠕变损伤因子的关联特性，进而揭示沥青混合料的细观损伤机理。项目研究成果可为沥青路面细观力学分析和数值模拟奠定理论基础。

中文关键词： 沥青混合料；本构模型；损伤机理；Eshelby 夹杂理论；分步算法

英文摘要： It's difficult to accurately reveal the deformation and damage mechanism of asphalt mixture from the existing meso-mechanical constitutive model because of the insufficient understanding of the applicability of basic meso-mechanical model and the complexi

英文关键词： asphalt mixture；constitutive model；damage mechanism；Eshelby inclusion theory；stepping algorithm