粗集料接触参数对沥青混合料细观损伤机制影响研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51608045
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0809.道路与轨道工程
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

With the rapid growth of traffic and the severe circumstance of overload, the early diseases of asphalt pavement are noticeably increasing. Existing research on the material properties of asphalt pavement is mainly based on experimental tests and engineering experience, which is usually time-consuming and is unable to unveil the influence of coarse aggregate on the damage mechanism of asphalt mixture at meso-scale. Focusing on the contact parameters of coarse aggregate at mesoscopic level, its influence on the interfacial damage characteristic and fatigue failure mechanism of asphalt mixture is studied in this project. There are three main themes in the project. Firstly, based on the three-dimensional packing and filling theory and the particle interference theory, the judgment method of framework structured coarse aggregate and the contact parameters of coarse aggregate characterizing the stable state of framework structure are proposed respectively. Secondly, combining the digital image processing technique and the finite element method, a cohesive zone model reflecting the damage evolution of skeleton particles interface in asphalt mixture is built, and the law of the meso-damage state for interface in asphalt mixture is described. Finally, based on the combination of the four-point bending fatigue test and digital image correlation (DIC), the fatigue damage mechanism and the deformation distribution of asphalt mixtures are studied at mesoscopic scale with different contact parameters of coarse aggregate. The correlation between contact parameters of coarse aggregate and meso-damage of mixtures is examined by analyzing the rule of the fatigue damage quantitatively. This project aims to reveal the influence of the contact parameters of coarse aggregate on the meso-damage mechanism of asphalt mixture. Results of this project are supposed to help optimizing the mechanical properties of asphalt mixture and to decrease the early damage of asphalt pavement.
随着交通量增长、重载情况的加剧,沥青混凝土路面的早期破坏现象突出。目前,针对沥青路面材料性质的研究主要采用经验与试验相结合的研究方式,这种传统的研究方式费时费力,且很难通过宏观指标来揭示粗集料对骨架结构混合料内部细观损伤的影响规律。本项目利用粗集料接触参数为切入点,从细观层面出发,研究其对骨架结构沥青混合料的界面损伤特征及疲劳损伤机制的影响。具体内容包括:提出构成骨架的粗集料颗粒判定方法及用于表征骨架结构稳定状态的粗集料接触参数;将数字图像处理技术与有限元方法相结合,建立内聚力模型,描述不同粗集料接触参数影响下混合料界面细观损伤特征规律;采用四点弯曲疲劳试验与数字图像相关方法,分析不同粗集料接触参数的混合料细观变形分布特征以及其疲劳损伤破坏机理。本项目旨在揭示粗集料接触参数对沥青混合料的细观损伤机制的影响,以期由粗集料接触参数来优化混合料的力学性能,降低路面工程中的早期损害现象。

结项摘要

针对沥青路面材料性质的研究主要采用经验与试验相结合的研究方式,这种传统的研究方式费时费力,且很难通过宏观指标来揭示粗集料对骨架结构混合料内部细观损伤的影响规律。本项目利用粗集料接触参数为切入点,从细观层面出发,研究了其对骨架结构沥青混合料的界面损伤特征及疲劳损伤机制的影响。具体内容包括:提出了构成骨架的粗集料颗粒判定方法及用于表征骨架结构稳定状态的粗集料接触参数;将数字图像处理技术与有限元方法相结合,建立了多尺度沥青混合料内聚力模型,描述了不同粗集料接触参数影响下混合料界面细观损伤特征规律;采用四点弯曲疲劳试验与数字图像相关方法,分析了不同粗集料接触参数的混合料细观变形分布特征以及其疲劳损伤破坏机理。提出了粗集料接触参数推荐范围(10.97%~13.62%)。提出了沥青混合料细观疲劳损伤定量评价方法。本项目揭示了粗集料接触参数对沥青混合料的细观损伤机制的影响,为沥青路面的寿命预估与材料优化设计提供了理论依据。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
超薄盐化物自融雪沥青混合料融雪性能研究
  • DOI:
    10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2017.01.044
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    硅酸盐通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘子铭;陈华鑫;豆怀兵;王泳丹;牛冬瑜
  • 通讯作者:
    牛冬瑜
Assessment of existing micro-mechanical models for asphalt mastic considering inter-particle and physico-chemical interaction
考虑颗粒间和物理化学相互作用的沥青玛蹄脂现有微观力学模型的评估
  • DOI:
    10.1016/j.conbuildmat.2019.07.227
  • 发表时间:
    2019-11
  • 期刊:
    Construction and Building Materials
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Ma Xiaoyan;Chen Huaxin;Yang Pingwen;Xing Mingliang;Niu Dongyu;Wu Shujuan
  • 通讯作者:
    Wu Shujuan
应用两种不同数字图像分析法对沥青裹覆集料的检测与评价
  • DOI:
    10.14048/j.issn.1671-2579.2018.03.049
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中外公路
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    牛冬瑜;黄慈航;仁乾龙珠;闵一桐;陈华鑫;KllénH;HeydenA;strmK
  • 通讯作者:
    strmK
Investigation of viscoelastoplastic behavior of asphalt mastic: Effects of shear strain rate and filler volume fraction
沥青玛蹄脂粘弹塑性行为的研究:剪切应变率和填料体积分数的影响
  • DOI:
    10.1016/j.conbuildmat.2018.12.080
  • 发表时间:
    2019-03-10
  • 期刊:
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Ma, Xiaoyan;Chen, Huaxin;Niu, Dongyu
  • 通讯作者:
    Niu, Dongyu
冻融循环对沥青砂浆的力学损伤及寿命预估
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    合肥工业大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    牛冬瑜;陈华鑫;仁乾龙珠;耿九光;何锐;熊锐
  • 通讯作者:
    熊锐

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其他文献

掺盐沥青胶浆低温流变及粘附特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    吉林大学学报( 工学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    熊锐;乔宁;褚辞;杨发;关博文;盛燕萍;牛冬瑜
  • 通讯作者:
    牛冬瑜
复合工艺橡胶沥青混合料的性能
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1671-7775.2017.04.020
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    江苏大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李微;韩森;吴生海;孙培;牛冬瑜
  • 通讯作者:
    牛冬瑜
碳纤维沥青胶浆流变特性及微观机理试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    公路
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    熊锐;刘子铭;王小雯;关博文;盛燕萍;牛冬瑜;陈华鑫
  • 通讯作者:
    陈华鑫
聚乙烯类添加剂对橡胶沥青混合料路用性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    江苏大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    牛冬瑜;韩森;徐鸥明;胡魁;田源
  • 通讯作者:
    田源
掺外加剂沥青砂浆的力学性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    交通运输工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    牛冬瑜;韩森;李星;李波;任万艳
  • 通讯作者:
    任万艳

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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