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永久变形

世界橡胶工业 2007年第1期34卷 42-42页

作者：君轩

当橡胶受到外力(不管是拉伸力或压缩力)作用时,必然会产生一定的变形.但一旦外来作用力去除之后,橡胶会表现出一种惯性的本能,即无论在尺寸或几何形状两方面都趋于恢复到原来的状态,却又不能完全恢复到原样,因而出现一定量的、永远无法... 详细信息

当橡胶受到外力(不管是拉伸力或压缩力)作用时,必然会产生一定的变形.但一旦外来作用力去除之后,橡胶会表现出一种惯性的本能,即无论在尺寸或几何形状两方面都趋于恢复到原来的状态,却又不能完全恢复到原样,因而出现一定量的、永远无法恢复的残余变形.这种现象便被称为'永久变形'.图1为永久变形的物理意义.

关键词：永久变形几何形状残余变形物理意义压缩力拉伸力作用力橡胶制品

重复荷载下玄武岩纤维沥青混合料的永久变形及其分数阶黏弹塑性模型

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材料导报 2022年第9期36卷 120-126页

作者：张永军罗文波湘潭大学土木工程与力学学院长沙学院土木工程学院湘潭大学岩土力学与工程安全湖南省重点实验室

为准确描述高温重复荷载下玄武岩纤维沥青混合料的非线性黏弹塑性力学行为，本工作在西原模型的基础上，考虑分数阶黏塑性和Rabotnov损伤律，构建了玄武岩纤维沥青混合料的非线性黏弹塑性力学模型。根据黏弹性力学理论推导了带间歇时间... 详细信息

为准确描述高温重复荷载下玄武岩纤维沥青混合料的非线性黏弹塑性力学行为，本工作在西原模型的基础上，考虑分数阶黏塑性和Rabotnov损伤律，构建了玄武岩纤维沥青混合料的非线性黏弹塑性力学模型。根据黏弹性力学理论推导了带间歇时间的半正矢波重复荷载作用下沥青混合料永久变形的模型表达式，并利用表达式对玄武岩纤维掺量分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%(质量分数，下同)和不掺加纤维的改性沥青混合料的永久变形试验结果进行拟合，算法选取LM最优化算法，确定了全部模型参数。随后根据模型表达式和材料参数，计算了流动数FN、FN指数并与高温下动态模量及车辙试验的数据比较，研究了永久变形的变化规律。结果表明：该模型可以很好地描述重复荷载作用下不同玄武岩纤维掺量的沥青混合料三阶段永久变形特性；玄武岩纤维的掺入显著提高了混合料的高温性能，且其最佳掺量为0.3%;模型计算的流动数FN、FN指数与动态模量及动稳定度数据有较强的相关性，进一步验证了模型描述永久变形行为的准确性。最后对比了分数阶参数与流动数FN、FN指数的相关性，简要探讨了分数阶参数与沥青混合料高温性能的关联性。

关键词：道路工程非线性黏弹塑性模型分数阶黏壶玄武岩纤维沥青混合料永久变形

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沥青路面永久变形预估研究

建筑材料学报 2016年第6期19卷 1038-1045页

作者：赵毅梁乃兴舒国明秦旻贾晓东重庆交通大学土木工程学院重庆400074 河北交通职业技术学院土木工程系河北石家庄050091 重庆交通大学经济与管理学院重庆400074 重庆工商职业学院城市建设工程学院重庆400052

为了精确预估沥青路面的永久变形,以十天高速公路陕西汉中段为试验路段,通过实地观测统计获得了全年路面温度区间分布频率和全年不同温度区间的轴载等级分布频率,采用有限元建模并计算路面结构的偏应力,计算表明,偏应力随深度的增加呈... 详细信息

为了精确预估沥青路面的永久变形,以十天高速公路陕西汉中段为试验路段,通过实地观测统计获得了全年路面温度区间分布频率和全年不同温度区间的轴载等级分布频率,采用有限元建模并计算路面结构的偏应力,计算表明,偏应力随深度的增加呈先增大后减小趋势,且路面的中面层偏应力最大.通过不同温度及偏应力的三轴重复荷载试验,建立了SMA-13,AC-20,ATB-30沥青路面重复荷载永久变形黏弹性力学模型,其拟合相关系数大于0.980 0.综合考虑路面温度、路面厚度、荷载作用次数、荷载大小、路面结构中各点偏应力及沥青混合料蠕变柔量等因素,提出了沥青路面永久变形预估方法,试验表明,该预估方法可模拟沥青路面结构实际受力状态,准确预估其容许永久变形寿命.经计算,十天高速公路陕西汉中段的容许永久变形寿命为13a.

关键词：道路工程沥青路面线性叠加理论温度区间永久变形预估方法

基于LSTM+Transformer的冻融循环作用下路基土永久变形预估模型

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中外公路 2025年第1期45卷 67-72页

作者：张安顺中铁十一局集团有限公司湖北武汉430061

为了准确预测冻融循环和交通荷载耦合作用下路基土的永久变形,该文在动三轴试验结果的基础上,提出了一种基于长短期记忆网络LSTM和Transformer的混合神经网络模型。该模型能够有效捕捉输入变量之间的时间依赖关系和复杂交互影响,从而能... 详细信息

为了准确预测冻融循环和交通荷载耦合作用下路基土的永久变形,该文在动三轴试验结果的基础上,提出了一种基于长短期记忆网络LSTM和Transformer的混合神经网络模型。该模型能够有效捕捉输入变量之间的时间依赖关系和复杂交互影响,从而能够显著提高路基土永久变形预测的精度和泛化能力。结果表明:较高的围压提高了路基土的抗变形能力,但其永久变形行为仍受循环荷载幅值和冻融循环次数的影响。通过与传统经验回归模型的对比分析,验证了所提出的混合模型在处理非线性变形问题方面的优越性。由敏感性分析结果可知:围压和液限是影响路基土永久变形的主要因素。该结论可为季冻区耐久性路基建造提供参考与借鉴,并发现设计阶段应优选填料并设置防冻结构,运维阶段须控制超载现象。

关键词：路基工程永久变形冻融循环动三轴试验混合神经网络模型

沥青混合料永久变形过程中粗集料空间运动分析

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建筑材料学报 2015年第3期18卷 421-427页

作者：张德育白桃黄晓明高英洪锦祥南京工程学院建筑工程学院江苏南京211167 江苏苏博特新材料股份有限公司江苏南京211103 武汉工程大学资源与土木工程学院湖北武汉430073 东南大学交通学院江苏南京210096

编写了三维不规则多面体粗集料的随机生成程序,重构了包含粗集料、沥青砂浆及空隙的沥青混合料车辙试件的三维离散元模型.通过对三维离散元模型进行数字切割获取了沥青混合料车辙试件的二维离散元模型,对沥青混合料车辙试件二维离散元... 详细信息

编写了三维不规则多面体粗集料的随机生成程序,重构了包含粗集料、沥青砂浆及空隙的沥青混合料车辙试件的三维离散元模型.通过对三维离散元模型进行数字切割获取了沥青混合料车辙试件的二维离散元模型,对沥青混合料车辙试件二维离散元模型中微观组成结构之间的接触赋予了相应的微观接触模型及模型参数.进行了沥青混合料车辙试验的二维离散元模拟,分析了沥青混合料永久变形过程中粗集料的平动和转动.结果表明:二维离散元模型能够较为精确地描述粗集料在沥青混合料永久变形过程中的空间运动情况,从而为今后沥青混合料车辙形成机理的探讨提供新的研究方式.

关键词：沥青混合料永久变形离散元法车辙试验空间运动

循环移动轮载下粗粒土路基填料永久变形特性及安定分析

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岩石力学与工程学报 2020年第9期39卷 1930-1943页

作者：郑可扬肖源杰王萌王斌严金龙陈晓斌叶新宇中南大学土木工程学院湖南长沙410075 广东省交通规划设计研究院股份有限公司广东广州510507 重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 大秦铁路股份有限公司茶坞工务段玉田北线路车间河北唐山064107

针对常规的恒定围压动三轴试验仅能模拟路基土动应力场中的循环偏应力等不足,为更真实地反映移动轮载下路基土的长期变形性能和破坏机制,采用应力路径斜率、应力路径长度、最小平均主应力等变量的不同组合,模拟循环偏应力和循环围压耦... 详细信息

针对常规的恒定围压动三轴试验仅能模拟路基土动应力场中的循环偏应力等不足,为更真实地反映移动轮载下路基土的长期变形性能和破坏机制,采用应力路径斜率、应力路径长度、最小平均主应力等变量的不同组合,模拟循环偏应力和循环围压耦合下的动态应力路径,开展基层和底基层粗粒土填料的一系列恒定围压和循环围压动三轴试验,探究不同动态应力路径下粗粒土路基填料轴向累积塑性应变随荷载循环作用次数的变化规律。针对已有安定状态判定准则未能准确界定永久变形行为不同阶段且未能考虑循环围压效应等不足,提出基于Savitzky-Golay滤波法的永久变形行为不同阶段划分方法,采用循环围压条件下永久变形试验结果对现有安定准则进行了改进,结果表明该新判定准则具有较好的准确性和普适性。

关键词：土力学粗粒土填料循环荷载循环围压动三轴试验永久变形安定分析

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地震作用下高堆尾矿坝永久变形与稳定性分析

岩土力学 2018年第10期39卷 3717-3726页

作者：尹光志王文松魏作安曹冠森张千贵敬小非重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400030 重庆大学资源及环境科学学院重庆400030 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 重庆科技学院安全工程学院重庆401331

综合采用时程分析法、整体变形分析法(等效节点力法和软化模量法)、极限平衡法等方法,以小打鹅尾矿库为例,分析了该高堆尾矿坝的永久变形和动力稳定性。分析了干滩面长度、尾矿堆积坝高度、设计地震加速度等影响因素对尾矿坝的安全系数... 详细信息

综合采用时程分析法、整体变形分析法(等效节点力法和软化模量法)、极限平衡法等方法,以小打鹅尾矿库为例,分析了该高堆尾矿坝的永久变形和动力稳定性。分析了干滩面长度、尾矿堆积坝高度、设计地震加速度等影响因素对尾矿坝的安全系数和永久变形的影响,以及地震作用下尾矿坝安全系数的时程变化规律。结果表明:尾矿坝的地震永久变形与一般土石坝的存在差异,其水平方向的永久变形大于竖直方向的永久变形,且永久变形与坝高不一定呈单调递增关系;地震中尾矿坝的最小安全系数与各影响因素大体呈线性关系,而坝顶处的震陷与各影响因素之间呈非线性关系;地震过程中尾矿坝瞬时安全系数具有波动降低的特点,为此,完善了地震作用下尾矿坝最小平均安全系数的计算方法。该研究表明小打鹅尾矿库坝体的抗震性能能够满足相应抗震设防要求。

关键词：高堆尾矿坝动力稳定性永久变形安全系数等效节点力法软化模量法

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沥青混合料永久变形的弹黏塑-损伤力学模型

东南大学学报（自然科学版） 2010年第1期40卷 185-189页

作者：张久鹏黄晓明长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室西安710064 东南大学交通学院南京210096

对Burgers模型中串联黏壶进行了改进,并将改进模型看成是由三单元Van Der Poel模型与黏塑性元件串联组成.综合运用黏塑性力学和损伤力学理论,同时引入应变硬化变量和损伤软化变量,建立了基于应变硬化理论的沥青混合料损伤蠕变模型.再采... 详细信息

对Burgers模型中串联黏壶进行了改进,并将改进模型看成是由三单元Van Der Poel模型与黏塑性元件串联组成.综合运用黏塑性力学和损伤力学理论,同时引入应变硬化变量和损伤软化变量,建立了基于应变硬化理论的沥青混合料损伤蠕变模型.再采用半正矢波间歇荷载模拟实际路面轮载作用,推导了重复荷载作用下沥青混合料永久变形的弹黏塑性损伤力学模型.根据室内重复荷载永久变形试验结果,运用最小二乘法原理,得到了弹黏塑性损伤力学模型的相关参数,并对该模型进行了验证.验证结果表明,该模型可以全面、统一地描述沥青混合料永久变形的三阶段特性.

关键词：沥青混合料永久变形弹黏塑性损伤本构模型

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粒料基层永久变形设计指标与控制模型

长安大学学报（自然科学版） 2014年第5期34卷 29-36页

作者：马士杰黄晓明高启聚东南大学交通学院江苏南京210096 山东省交通科学研究所山东济南250031

为在设计过程中对粒料基层永久变形指标进行控制,以安定理论为指导,利用室内重复荷载三轴试验,对其永久变形设计指标与控制模型进行研究。通过对不同等级公路162种典型路面结构粒料基层应力及永久变形量计算,确定加载试验应力及粒料基... 详细信息

为在设计过程中对粒料基层永久变形指标进行控制,以安定理论为指导,利用室内重复荷载三轴试验,对其永久变形设计指标与控制模型进行研究。通过对不同等级公路162种典型路面结构粒料基层应力及永久变形量计算,确定加载试验应力及粒料基层的永久变形量临界标准。研究结果表明：粒料基层主应力比σ1/σ3主要分布在1.4~5.1之间,以不同围压与应力比进行重复加载105次试验,确定最大临界应力比与不同主应力比加载路径下的永久变形特性并进行拟合,证明105次加载是合理的;在确定了加载试验应力及粒料基层的永久变形量临界标准为4mm的基础上,提出了控制粒料基层永久变形的主应力比设计指标,建立了以4.75mm筛孔为控制的2种类型级配碎石主应力比与荷载作用次数之间关系的控制模型。

关键词：道路工程粒料基层永久变形安定理论设计指标主应力比控制模型