含弹性极限的Burgers模型研究

为研究沥青混合料塑性变形积累，用Burgers模型拟合了浇注式沥青混合料60℃蠕变过程，但由反演参数计算的塑性黏滞变形速率却始终大于实测的总变形速率，且计算的残余应变也远小于实测值。采用含瞬时塑性应变的改进模型后，虽然克服了残余应变的缺陷，但变形速率仍存在很大偏差，更不能计算后续加卸载过程。针对上述问题，构建了含弹性极限σ_e的Burgers新模型，新模型与Burgers模型为恒等式，但通过σ_e将瞬时变形分离为弹性与塑性2项，将Burgers模型中的黏弹性变形分离为黏弹与黏塑2项，2种变形分离的比例相同且塑性和弹性阶段的应力应变关系相同；新模型增加的黏塑性项物理机制为细观成分的塑性错动与旋转。后续加载中，因材料硬化，荷载等于σ_e,新模型消项得到以σ_e为荷载的Burgers模型。拟合结果证明：新模型不仅解决了含瞬时塑性应变改进模型的变形速率问题，也能准确计算后续加卸载过程，为沥青混合料塑性积累变形计算提供了工具。