[发明专利]一种基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法及装置

说明书

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法及装置。该方法包括：S1、获取沥青抵消损伤自愈所需存储虚应变能对加载次数的数值积分A_H和沥青受益于损伤自愈效应的局部寿命补偿ΔN；S2、根据计算沥青平均存储虚应变能Q_H；S3、根据沥青平均存储虚应变能Q_H评价沥青损伤自愈能力。该方法是基于抵消损伤自愈所需的平均存储虚应变能(Q_H)演化规律探究沥青的损伤自愈特性，该能量学评价指标(Q_H)作为材料的特性指标，与损伤状态和间歇期时长无关，仅依赖和取决于应变荷载的大小，提高了测试效率。

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法及装置。

背景技术

沥青路面在服役过程中承受着复杂的交通荷载和外部环境而产生疲劳开裂，这已成为了制约我国道路基础设施实现“长寿命”服役的瓶颈技术问题。沥青路面疲劳开裂不仅会影响驾驶员的行车舒适性和安全性，长期以往更会逐渐降低路面的承载能力，从而使服役中的路面达不到预期的技术服务水平，从而进一步造成高昂的养护费用支出。然而沥青材料因自身的流动变形特性而具有一定的损伤自愈能力，在无外部荷载时可主动自修复路面材料中的微裂纹，进而延长路面的实际使用寿命，降低路面养护维修成本。因此，理解和量化沥青材料的损伤自愈特性对于路面结构和材料的抗疲劳耐久设计及性能预测尤为重要。

现有评价沥青材料的损伤自愈能力的方法是基于不同损伤状态和间歇期时长进行评价的，测试效率比较低。

发明内容

针对以上问题，本发明目的之一在于提供一种基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法，该方法是基于抵消损伤自愈所需的平均存储虚应变能(Q_H)演化规律探究沥青的损伤自愈特性，该能量学评价指标(Q_H)作为材料的特性指标，与损伤状态和间歇期时长无关，仅依赖和取决于应变荷载的大小，提高了测试效率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法，包括：S1、获取沥青抵消损伤自愈所需存储虚应变能对加载次数的数值积分A_H和沥青受益于损伤自愈效应的局部寿命补偿ΔN；S2、根据计算沥青平均存储虚应变能Q_H；S3、根据沥青平均存储虚应变能Q_H评价沥青损伤自愈能力。

在某些具体实施例中，基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法还可以包括：获取沥青自愈间歇期后二次加载过程中，损伤变量达到自愈间歇期前损伤变量水平的累计循环加载次数N^H，和沥青自愈间歇期开始时累计循环加载次数N_m。

在某些具体实施例中，基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法还包括：获取沥青存储虚应变能根据计算沥青抵消损伤自愈所需存储虚应变能对加载次数的数值积分。

在某些具体实施例中，基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法还包括：获取沥青虚模量C和虚应变γ^R_p；根据计算沥青存储虚应变能

在某些具体实施例中，基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法还可以包括：获取沥青在任意加载周期内的剪切应变峰值γ_p以及沥青在试验温度和加载频率下的线黏弹性模量|G^*|₀；根据计算沥青虚应变γ^R_p。

在某些具体实施例中，基于能量学评价沥青损伤自愈能力的方法还可以包括：获取沥青在任意加载周期内的剪切应力峰值τ_p；根据计算沥青虚模量C。