|
реологии применяют большое количество простых и сложных моделей физических тел, имеющих определенные дифференциальные уравнения [108]. На рисунке 2.3 проведена совмещенная модель Максвелла Кельвина, в которую автором введен элемент 1 иллюстрирующий вязкие свойства фусов. 1 фусы, 2,3 упругий наполнитель, 4битум Рисунок 2.3 Реологическая модель среды Модель (рисунок 2.3) состоит из 4 элементов. Два упругих элемента моделируют работу упругого наполнителя асфальта (2 минеральный порошок, 3 минеральный наполнитель). Элементы 1 и 4 соответствуют вязким элементам (1фусы, 4битум). Последовательное соединение элементов 1 и 2 моделируют обработку фусами минерального порошка. Одним из направлений моделирования является представление среды линейной структурной системой [108]. В настоящей работе в рамках такого подхода ставится задача исследования воздействия фусов на физико-механические свойства асфальтобетона. Все элементы, кроме 1, линейны по напряжениям. Битум (4), является нелинейной средой и может быть представлен для описания малых перепадов напряжений. Фусы (1) моделированы нелинейной вязкой средой с модулем вязкости, зависящим от напряжений. Предполагается, что активизация фусов при действии напряжений возрастает. Поры минерального порошка «отдают» вязкие добавки и скорость этого процесса возрастает линейно одновременно с ростом напряжений. 48 |
48 наблюдается преобладание вязко-пластических свойств, приводящих к значительным необратимым деформациям. Упругая деформация асфальтового бетона связана с изменением толщины битумных пленок в пределах сил адгезии и когезии. При растяжении образца асфальтового бетона толщина пленки увеличивается, при сжатии уменьшается. Упругое изменение толщины пленок не зависит от факторов времени. Вязкость асфальтового бетона проявляется, например, в виде запаздывания деформации во времени. Изучение и математическое описание упругих и вязких свойств, присущих многим физическим телам, начато с 1868 года, когда Максвелл ввел понятие о релаксации; а в 1890 году Кельвин математически описал явление ретардации [88]. Каждому материалу присущи специфические свойства. Поэтому практически невозможно дать в общем виде математическое соотношение между напряжением, временем его действия и деформацией. В реологии найден метод, благодаря которому удается составлять дифференциальные уравнения, описывающие напряжения и деформации во времени [89, 90]. Эти уравнения решают в зависимости от условий, в которых будут находиться данные материалы при эксплуатации. Предполагают, что сложный вязкоупруго-пластичный материал обладает совокупностью основных свойств: упругостью, вязкостью, и пластичностью. Для большей наглядности при составлении дифференциальных уравнений основные свойства материалов изображают в виде физически обоснованных механических моделей, законы деформации которых известны. В реологии применяют большое количество простых и сложных моделей физических тел, имеющих определенные дифференциальные уравнения [91]. На рис. 2.3 проведена совмещенная модель Максвелла Кельвина, в которую автором введен элемент 1 иллюстрирующий вязкие свойства фусов. 49 2 3 1 Рис. 2.3 Реологическая модель среды (1 фусы, 2,3 упругий наполнитель, 4битум) Модель (рис. 2.3) состоит из 4 элементов. Два упругих элемента моделируют работу упругого наполнителя асфальта (2 минеральный порошок, 3 минеральный наполнитель). Элементы 1 и 4 соответствуют вязким элементам (1фусы, 4битум). Последовательное соединение элементов 1 и 2 моделируют обработку фусами минерального порошка. Одним из направлений моделирования является представление среды линейной структурной системой [91]. В настоящей работе в рамках такого подхода ставится задача исследования воздействия фусов на физикомеханические свойства асфальтобетона. Все элементы, кроме 1, линейны по напряжениям. Битум (4), является нелинейной средой и может быть представлен для описания малых перепадов напряжений. Фусы (1) моделированы нелинейной вязкой средой с модулем вязкости, зависящим от напряжений. Предполагается, что активизация фусов при действии напряжений возрастает. Поры минерального порошка «отдают» вязкие добавки и скорость этого процесса возрастает линейно одновременно с ростом напряжений. Уравнения модели Вязкие элементы (,) = ?/l (ст) (tf •_ ■.0025; Д:= .0090 (3) dt (4) |