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沥青-集料界面断裂能的测试方法与影响因素

华南理工大学学报（自然科学版） 2023年第8期51卷 12-20页

作者：邓凯聆王端宜方秋萍华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

表面脱粒是沥青路面常见病害之一,会对沥青路面的耐久性和路用性能产生极大不利影响。为解决沥青路面脱粒预测和敏感性分析所需要的沥青-集料界面断裂能实测问题,本研究提出了摆式冲击试验的测试方法,通过对“集料-沥青-集料”试件施加... 详细信息

表面脱粒是沥青路面常见病害之一,会对沥青路面的耐久性和路用性能产生极大不利影响。为解决沥青路面脱粒预测和敏感性分析所需要的沥青-集料界面断裂能实测问题,本研究提出了摆式冲击试验的测试方法,通过对“集料-沥青-集料”试件施加横向剪切冲击荷载,使得沥青与集料界面发生破坏并测试其断裂能。研究中对温度、沥青种类、集料类型、水、矿粉等因素对沥青-集料界面断裂能的影响进行了分析,结果表明:沥青-集料界面断裂能可作为评价沥青-集料界面性能的指标,综合体现了沥青-集料粘附性能和沥青内聚性能,以及不同温度、荷载条件作用下沥青-集料界面的力学特性;温度对沥青-集料界面断裂能影响较大,随着温度升高沥青-集料界面断裂能呈现先上升后下降的趋势,且沥青与集料粘附性能逐渐提高,沥青内聚性能逐渐降低;SBS改性沥青和高粘改性沥青与集料的界面断裂能明显大于基质沥青,但两种改性沥青与集料的界面断裂能除峰值外差异不显著;集料类型对沥青-集料界面断裂能的影响不具有显著规律;在各个温度下水都会使沥青-集料界面断裂能发生衰减;在沥青中加入矿粉会使界面断裂能下降,基于沥青混合料性能的最佳粉胶比范围,并不一定对沥青-集料界面性能起到积极影响。摆式冲击试验所测定的沥青-集料界面断裂能不仅可以作为定量评价沥青材料与集料界面性能的依据,同时也可以为脱粒病害的数值模拟分析提供材料参数,为脱粒病害的预测和敏感性分析提供判断依据,从而为沥青路面抗脱粒精准设计奠定基础。

关键词：沥青路面表面脱粒沥青-集料界面断裂能

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沥青路面裂缝细观渗流特性及试验研究

建筑材料学报 2019年第3期22卷 415-423页

作者：钱尼贵王端宜厉淡宁广东交科检测有限公司广东广州510550 广东华路交通科技有限公司广东广州510420 华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

采用格子Boltzmann方法(LBM)研究分析沥青路面裂缝的细观渗流特性,建立了压力梯度作用下复杂单裂隙面细观渗流的数值模型,然后使用光滑平板裂隙渗流的经典立方定律对模型进行了验证,并且讨论了沥青混合料裂隙面的粗糙度与弯曲度对其渗... 详细信息

采用格子Boltzmann方法(LBM)研究分析沥青路面裂缝的细观渗流特性,建立了压力梯度作用下复杂单裂隙面细观渗流的数值模型,然后使用光滑平板裂隙渗流的经典立方定律对模型进行了验证,并且讨论了沥青混合料裂隙面的粗糙度与弯曲度对其渗流特性的影响.结果表明:随着裂隙面相对粗糙度的增大,裂隙渗流明显偏离了立方定律;随着裂隙面弯曲度的增大,裂隙渗流与弯曲度的-3.8327次方成正比.最后,采用自行研制的可加围压的侧壁橡胶膜止水渗透仪测量沥青混合料裂隙面的渗透系数,并与立方定律实用修正公式的计算结果进行对比,结果发现两者误差较小,修正公式的计算结果更加准确合理,可以为路面水渗入率计算提供准确的基本参数,从而为路面排水设计提供有价值的参考.

关键词：格子Boltzmann方法路面裂缝粗糙度弯曲度渗流特性

基于数值模拟的6016/ST13钢铝异种板材自冲铆接成形

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锻压技术 2019年第9期44卷 68-72页

作者：王端义江苏建筑职业技术学院智能制造学院北京理工大学机械与车辆学院

以某汽车引擎盖上加强板的钢铝异种材料的自冲铆接作为研究对象,基于DEFORM-2D软件对1mm料厚的6016-T4铝合金与1.5mm料厚的ST13钢板之间的异种材料自冲铆接过程进行数值模拟,利用平底模具与凸点模具分别对不同放置顺序的板料进行铆接试... 详细信息

以某汽车引擎盖上加强板的钢铝异种材料的自冲铆接作为研究对象,基于DEFORM-2D软件对1mm料厚的6016-T4铝合金与1.5mm料厚的ST13钢板之间的异种材料自冲铆接过程进行数值模拟,利用平底模具与凸点模具分别对不同放置顺序的板料进行铆接试验。研究结果表明:采用平底模具铆接且上层板料为6016-T4铝合金的组合方案时,钢铝异种材料的自冲铆接成形质量较优,底切量、钉头高度以及剩余厚度的试验值分别为0.617,0.067以及0.201mm。底切量、钉头高度以及剩余厚度的模拟值与试验值之间的相对误差分别为1.65%、4.69%以及2.9%,从而验证了数值模拟的正确性。此外,分析了钢铝异种材料自冲铆接的底切量与模具参数之间的关系。研究得知:底切量随着模具宽度的增加而逐渐增大,而伴随着模具深度的增加则表现出不断减小的变化规律。

关键词： 6016/ST13钢铝异种板材自冲铆接底切量平底模具凸点模具

基于真实沥青膜厚的沥青与集料黏结性能评价与验证

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建筑材料学报 2021年第3期24卷 624-629页

作者：王端宜郭秀林唐成华南理工大学土木与交通学院广东广州510641

为定量评价真实沥青膜厚的沥青与集料黏结性能,基于表面能理论分析了沥青、集料与不锈钢夹具三相体系的潜在破坏模式,采用动态剪切流变仪(DSR)测试了5种沥青与2种集料在无水、有水及不同温度下的黏结性能.结果表明:无水条件下,沥青趋向... 详细信息

为定量评价真实沥青膜厚的沥青与集料黏结性能,基于表面能理论分析了沥青、集料与不锈钢夹具三相体系的潜在破坏模式,采用动态剪切流变仪(DSR)测试了5种沥青与2种集料在无水、有水及不同温度下的黏结性能.结果表明:无水条件下,沥青趋向于发生内聚性失效,而在有水条件下,其趋向于发生沥青与集料界面的黏附性失效;残留拉拔强度比(RSR)与残留拉拔功比(RWR)指标能较好地区分不同沥青与集料的黏结性能,推荐采用30℃下的RWR评价沥青与集料的黏结性能.

关键词：黏附性水损害接触角表面能

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航天结构带频率禁区的动力学拓扑优化设计

应用力学学报 2020年第6期37卷 2574-2581,I0018页

作者：王端义徐文涛江苏建筑职业技术学院智能制造学院徐州221116 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 郑州大学力学与安全工程学院郑州450001

针对航天设备中对振动频率有特殊要求的高阻尼支座结构,基于独立、连续、映射(Independent Continuous Mapping,ICM)方法,结合随机振动的虚拟激励方法,建立了具有频率禁区约束的连续体动力学优化模型。该方法通过瑞利商和泰勒展开式对... 详细信息

针对航天设备中对振动频率有特殊要求的高阻尼支座结构,基于独立、连续、映射(Independent Continuous Mapping,ICM)方法,结合随机振动的虚拟激励方法,建立了具有频率禁区约束的连续体动力学优化模型。该方法通过瑞利商和泰勒展开式对频率禁区进行显式处理,将优化模型转化为二次规划模型;在动力学分析过程中引入虚拟激励方法,通过对偶理论和序列二次规划方法进行了求解。通过对某型支座结构的建模优化,结合数值分析对各项优化指标进行了比对,得到优化结果避开了预设频率禁区,在满足变形约束下使质量降低27.66%,完成了优化任务,验证了本文方法的有效性。

关键词：虚拟激励法镁合金材料频率优化拓扑优化

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构建沥青基材料力学行为主曲线的两阶段方法

建筑材料学报 2022年第9期25卷 938-944页

作者：唐成王端宜胡聪贠迪邓凯聆华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 长安大学公路学院陕西西安710064

为建立普适性的沥青基材料力学行为主曲线构建方法,依据主曲线定义提出了将主曲线获取与主曲线拟合分离的两阶段方法,用基质沥青的试验数据对比了采用两阶段方法与规范方法绘制主曲线时的拟合效果,并用沥青砂浆及橡胶测试数据检验了采... 详细信息

为建立普适性的沥青基材料力学行为主曲线构建方法,依据主曲线定义提出了将主曲线获取与主曲线拟合分离的两阶段方法,用基质沥青的试验数据对比了采用两阶段方法与规范方法绘制主曲线时的拟合效果,并用沥青砂浆及橡胶测试数据检验了采用两阶段方法绘制主曲线时的稳健性.结果表明:两阶段方法克服了规范方法需预设主曲线模型与移位因子方程的缺陷,可在主曲线拟合阶段对主曲线模型的准确性进行检验,并可用于主曲线模型或移位因子方程的优化;两阶段方法不仅适用于构建具有时温等效特性的沥青基材料力学行为主曲线,对非沥青基材料也有较好的适用性.

关键词：两阶段方法主曲线黏弹性移位因子时温等效沥青基材料

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基于数字图像处理的沥青混合料骨架研究

建筑材料学报 2016年第4期19卷 767-772页

作者：石立万王端宜吴文亮钱尼贵广东省南粤交通投资建设有限公司广东广州510101 华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为了给抗车辙骨架密实型沥青混合料级配设计提供参考,基于数字图像处理技术,提出了一种能反映沥青混合料骨架状态且较为精确的VCA_(mix)(压实沥青混合料的粗集料骨架间隙率)计算方法以及骨架密实型沥青混合料骨架性能的评价指标,并对粗... 详细信息

为了给抗车辙骨架密实型沥青混合料级配设计提供参考,基于数字图像处理技术,提出了一种能反映沥青混合料骨架状态且较为精确的VCA_(mix)(压实沥青混合料的粗集料骨架间隙率)计算方法以及骨架密实型沥青混合料骨架性能的评价指标,并对粗集料接触细观特性进行了分析.结果表明:面空隙率和接触点数量沿旋转压实试件高度的分布都不均匀,试件两端的面空隙率较大,接触点数量少,中间面空隙率较小,接触点数量多;考虑粗集料接触特性的VCA_(mix)(IMAGE)计算方法克服了经验法的误差,更加严格、合理,能更好地保证粗集料形成骨架;VCA_(mix)(IMAGE)、粗集料平均配位数与车辙深度之间有较好的相关关系,以VCA_(mix)(IMAGE)≤VCADRC(捣实状态下的粗集料松装间隙率)和粗集料平均配位数作为沥青混合料骨架性能的评价指标具有可行性.

关键词：道路工程骨架密实型沥青混合料数字图像处理接触点配位数

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智能手机在路况调查中的应用研究综述

公路工程 2017年第5期42卷 97-101页

作者：王端宜陈颗华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

路况调查是路面性能评价并进而制定路面养护维修方案的基础。分析了现有路况调查方法的优缺点,介绍了智能手机在路况调查中应用的现状和趋势。相对于传统的方法,基于智能手机的路况调查方法更方便快捷、成本更低,具有良好的应用前景。

关键词：智能手机路面养护路况调查

基于数字图像处理与概率统计方法的VCA_(mix)研究

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同济大学学报（自然科学版） 2010年第12期38卷 1792-1795页

作者：吴文亮王端宜张肖宁李智华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

粗集料骨架间隙率VCAmix是沥青混合料试件的重要体积参数之一.应用数字图像处理技术,采用红色石料作为粗集料,普通石料作为细集料,利用颜色的对比精确区分粗、细集料;进一步对试件做薄片切割,采用概率统计理论,推导了由多幅二维截面图... 详细信息

粗集料骨架间隙率VCAmix是沥青混合料试件的重要体积参数之一.应用数字图像处理技术,采用红色石料作为粗集料,普通石料作为细集料,利用颜色的对比精确区分粗、细集料;进一步对试件做薄片切割,采用概率统计理论,推导了由多幅二维截面图像上的粗集料面积比计算三维空间中粗集料体积比的方法;并对如何确定薄片数量,及其与保证率之间的关系做出了说明和验证.结果显示,40片薄片能够满足工程精度要求.

关键词：道路工程沥青混合料粗集料骨架间隙率数字图像处理概率统计