Моделирование и исследование влияния режима нагружения на процесс деформирования асфальтобетонных материалов

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.26577/JMMCS2024-122-02-b8
        111 68

Ключевые слова:

циклическое нагружение, скорость нагружения, асфальтобетон, прямая ползучесть, обратная ползучесть, деформация, нагрузка, разгрузка

Аннотация

В статье рассматривается задача расчета деформаций прямой и обратной ползучести при  растяжении реономных материалов. Для описания процесса нелинейного деформирования используется наследственная теория ползучести Ю.Н. Работнова. Предлагается методика определения необходимых характеристик материала из данных прямой и обратной ползучести. Полученные в результате определяющие уравнения апробированы на задаче расчета деформаций прямой и обратной ползучести при растяжении асфальтобетона. Было испытано две партии образцов асфальтобетона. Показаны поведение асфальтобетона в режиме циклически возрастающей и постоянной нагрузке. Схемы испытании в режиме циклически возрастающей нагрузке испытаны 10 образцов асфальтобетона при температуре T = 24°C. Напряжения в циклах были равными 0,041;  0,074; 0,111; 0,148; 0,183 МПа, а продолжительность периода нагружения и периода отдыха были выбраны равными 570 секунд. Схемы испытании в режиме циклически постоянной нагрузке исследованы отдельные образцы асфальтобетона на параметры прямой и обратной ползучести при напряжениях 0,041; 0,117. Также исследуется влияния повторного нагружения на процесс обратной ползучести образцов асфальтобетона. Из первой партии заготовок испытаны 9 образцов до разрушения с периодом 65 секунд: прямая ползучести образцов при  в течении 5 секунд; обратная ползучесть при  в течении 60 секунд. Из второй партии заготовок были испытаны 11 образцов до разрушения с периодом 70 секунд: прямая ползучесть образцов асфальтобетона при   в течении 10 секунд; обратная ползучесть образцов при  в течении 60 секунд. Результаты испытаний показали, что уровень возврата образцов второй партии выросли по сравнению с уровнем возврата образцов из первой партии заготовок. В работе по 5 образцов асфальтобетона испытаны по схеме прямого растяжения до разрушения при температуре 22-24 ºС в условиях на каждой нагружения с постоянной скоростью: 0,6519; 0,4678; 0,0580; 0,0489; 0,0055 МПасек-1. При различных скоростях нагружения, используя экспериментальные данные, были найдены параметры значения деформации ползучести. В результате все образцы разрушились хрупко при малых деформациях.

Библиографические ссылки

Lee H.J., Kim Y.R.,“Viscoelastic constitutive model for asphalt concrete under cyclic loading Journal of Engineering Mechanics. 124: 1 (1998), 1-9.

Teltayev B., Iskakbayev A., Rossi C.O., Abu B., “Unsteady‐state creep of an asphalt concreteApplied Sciences (Switzerland). 12:3(2022): 1-18.

Nejad F.M., Sorkhabi H., Karimi M.,“Experimental investigation of rest time effect on permanent deformation of asphalt concrete Journal of Materials in Civil Engineering. 28: 5 (2015), 1-8.

Karimi M.,Tabatabaee N., Jahangiri B., Darabi M.K.,“Constitutive modeling of hardening-relaxation response of asphalt concrete in cyclic compressive loading Construction and Building Materials. 137: 15(2017): 169-184.

Ramsamooj DV., Ramadan J.,“Prediction of permanent deformation of asphalt concrete in cyclic and monotonic loading Journal of Testing and Evaluation. 27: 5 (1999), 1-10.

Seibi A.C., Sharma M.G., Ali G.A., Kenis W.J.,“Constitutive relations for asphalt concrete under high rates of loading Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board. 1767: 1(2001),111-119.

Gibson N.H.,Schwartz C.W., Schapery R.A., Witczak M.W.,“Viscoelastic, viscoplastic, and damage modeling of asphalt concrete in unconfined compressionJournal of the Transportation Research Board.9650557: 1860(2002), 3-15.

Iskakbayev A., Teltayev B., Rossi C., Yensebayeva G.,“Determination of nonlinear creep parameters for hereditary materials. Applied Sciences. (2018): 1-17.

Iskakbayev A.I., Teltayev B.B., Yensebayeva G.M., Kutimov K.S.,“Computer modeling of creep for hereditary materials by Abel’s kernel News of the national academy of sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and technical sciences 6: 432(2018), 66-76.

Ivlev D.D.,“Toward a theory of unsteady creepProblems of continuum mechanics.(1961): 157-160. (in Russ.)

Seitmuratov A., Taimuratova L., Zhussipbek B., Seitkhanova А., Kainbaeva L.,“Conditions of extreme stress state News of the national academy of sciences of the republic of kazakhstan-series of geology and technical sciences.5: 437(2019), 202-206.

Novozhilov V.V.,“On the prospects of a phenomenological approach to the problem of destruction”Mechanics of deformable bodies and structures. (1975): 349 - 359. (inRuss.)

Загрузки

Как цитировать

Енсебаева . G. ., Искакбаев A. ., Телтаев B., Росси C., & Кутимов K. (2024). Моделирование и исследование влияния режима нагружения на процесс деформирования асфальтобетонных материалов. Вестник КазНУ. Серия математика, механика, информатика, 122(2), 94–113. https://doi.org/10.26577/JMMCS2024-122-02-b8