数字图像下大孔隙环氧沥青混合料损伤演化微结构研究

本文主要探讨了"细观尺度下大孔隙环氧沥青混合料损伤演化分析"这一主题，发表于2013年的《北京工业大学学报》第39卷第8期。作者王江洋、钱振东和王亚奇针对此类特殊的路面材料进行了深入研究。大孔隙环氧沥青混合料由于其独特的结构特性，如集料、沥青砂浆和空隙的不均匀分布，对材料性能有着显著影响。 研究者利用数字图像技术获取了混合料的多相细观结构，这包括了集料颗粒的形状、大小以及空隙的分布情况。这些信息对于理解和预测混合料的力学行为至关重要。通过建立包含这些细节的细观结构有限元仿真模型，研究人员能够模拟混合料在受力下的应力响应和内部应力分布。 论文的核心部分聚焦于内聚力模型的应用。内聚力模型是理解材料裂纹扩展和损伤演化的关键，它模拟了混合料在受到外部载荷作用时，如何从局部应力集中区域开始产生裂纹，直至整个结构的损伤过程。研究发现，当模拟的损伤变量D值达到临界值1时，意味着试件开始出现初始裂纹，这与实际室内试验观察结果吻合。随着裂纹的扩展，裂缝扩展速率逐渐减小，体现出材料性能的衰退。 双线性内聚力模型在这个过程中起到了关键作用，它成功地捕捉到了混合料损伤的规律，包括裂纹的启裂路径和扩展方式。这种模型的准确性验证了它在预测大孔隙环氧沥青混合料性能方面的实用价值，对于工程设计和维护具有重要的指导意义。 这篇文章提供了一种细致入微的方法来研究大孔隙环氧沥青混合料的损伤发展，这对于优化此类路面材料的设计、提高其耐久性和可靠性具有深远的影响。同时，这种方法也为其他领域的多相复合材料的研究提供了宝贵的参考。