基于熵理论的沥青混合料疲劳特性与机理研究

疲劳破坏是沥青路面最主要的破坏形式之一，因此对其疲劳行为与机理的研究一直备受道路工作者的重视。申请人拟利用华南理工大学道路工程研究所MTS180万能试验机实现对沥青混合料的高频冲击加载，采用工业CT试验机，结合高速摄像技术，获取裂纹生成与扩展过程的三维图像，采用数字图像分析技术对图像进行定量分析。采用熵理论分析沥青路面（开放的非平衡状态系统）的熵流，以熵函数描述沥青混合料裂缝发生、扩展的过程，揭示沥青混合料疲劳行为的机理，分析计算外部因素与混合料内在因素对疲劳寿命的贡献率。提出了冲击韧性加速寿命试验方法，定量描述沥青混合料冲击韧性加速寿命试验结果的统计学规律。采用最大熵理论，结合不完全概率信息技术计算可靠度函数与失效率函数。建立基于熵理论的冲击韧性疲劳模型，并对该模型予以验证。基于熵理论的沥青混合料疲劳特性及其机理的研究将为沥青混合料的材料选择、配合比设计、路面结构设计等方面提供理论指导。