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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了沥青铺面材料性能损伤时空演变表征模型的建立方法，基于沥青铺面立方体结构的区块化损伤思想进行建立，将沥青铺面结构进行区块化均匀划分，以失效区块单元数变化表征环境侵蚀下沥青铺面材料性能损伤累积时间变化特征，以不同截面区块单元失效概率分布函数表征不均匀损伤空间梯度分布特征，并通过模型参数定义表征不同环境条件和材料内因影响，从宏观表象层次上建立复杂服役环境下沥青铺面材料性能损伤时空演变模型，本发明将各类环境侵蚀作用看成共性损伤问题，具有良好的普适性，提高了材料损伤评估的准确性，同时避开了材料微细观损伤机理这一“黑箱”层次，降低了试验成本和损伤测试的难度。

主权项：1.一种沥青铺面材料性能损伤时空演变表征模型的建立方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、区块划分，具体包括如下步骤：步骤1A、选取立方体结构：从待分析的沥青铺面材料中选取设定尺寸的立方体结构；步骤1B、区块划分：对步骤1A选取的立方体结构进行均匀的区块划分，设立方体结构的每边区块单元数为N，则立方体结构划分的总区块单元数为N3；步骤1C、定义理想环境侵蚀状态：理想环境侵蚀状态是指立方体结构六面受到相同的环境侵蚀条件，并且立方体结构材料内部到边界相同距离的区块单元服从同一损伤演变规律；将位于边界上的所有区块单元称为第1层区块单元，则从外至内第m层区块单元中的每个区块单元至对应边界的距离均相等，均服从相同的损伤演变规律；其中，步骤2、建立区块单元失效率分布函数FmT：在理想环境侵蚀状态下，第m层区块单元中任意一个区块单元失效率的分布函数设为FmT，则FmT服从以环境侵蚀作用时间T作为随机变量的Weibull分布函数；进而，FmT为关于尺度参数λm和形状参数κ的函数；其中，尺度参数λm与均匀尺度参数λ0和损伤梯度参数G相关；λ0、G和κ均为与侵蚀环境相关的待求解参数；步骤3、建立沥青铺面材料性能损伤时空演变表征模型，具体包括如下步骤：步骤3A、求解立方体结构受损体积V′，则： 式中，Eω表示T＞T0时，立方体结构总体区块单元损伤这一事件ω的数学期望；其中，T0表示损伤时间阈值；Nm表示第m层区块单元中的区块单元总数量；步骤3B、定义沥青铺面材料损伤度D，则： 式中，V为立方体结构的体积；步骤3C、联立公式3-1和3-2，得到沥青铺面材料性能损伤时空演变表征模型为： 步骤4、求解λ0、κ和G，包括如下步骤：步骤4A、根据室内环境模拟系统开展理想环境侵蚀状态下沥青铺面试件损伤试验，得到理想模拟环境侵蚀状态下的若干个沥青铺面材料损伤度D；步骤4B、采用极大似然估计方法分别确定公式3-3中所包含的λ0、κ和G；步骤5、将求解得到的λ0、κ和G，分别代入公式3-3中，从而得到理想环境侵蚀状态下的沥青铺面材料性能损伤时空演变表征模型；步骤6、通过改变公式3-3中的λ0和G，推导得到实际服役环境下沥青铺面材料性能损伤时空演变表征模型。

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