Материал: 1831

Энергетический вариант теории ползуче¬ сти позволяет определять долговечность де¬ талей с учетом истории нагружения, учиты¬ вающей любые изменения температурносилового диапазона, и совпадает с теорией длительной прочности.

В 1997 г. была разработана методика рас­ чета напряженно-деформированного состоя­

ния асфальтобетонных покрытий дорог как вязкоупругой среды на основе энергетическо­ го варианта теории ползучести [3]. В отчете по НИР № Гр 01980000148 отмечалось, что ос­ новным препятствием к практическому приме­ нению этой методики является отсутствие экспериментальных данных по определению параметров ползучести с учетом вида нагружения, климатических и гидрологических ус­ ловий эксплуатации.

Выполненные Г.М. Левашовым экспери­ ментальные исследования изгиба асфальто­ бетонного бруса показали идентичность про-

В ходе испытания на растягиваемом во­ локне бруса возникали трещины (рис.7), кото­ рые уменьшали площадь рабочего сечения бруса, где возрастали напряжения.

Для того, чтобы построить ряд кривых по­ вреждаемости асфальтобетона необходимо каждое испытание проводить при одном и том же эквивалентном напряжении а э .

Методика трехмерного моделирования напряженно-деформированного состояния с учетом разносопротивляемости в зависимости от вида деформации, действующих нагрузок и температур во времени строится следующим образом.

1. За меру интенсивности процесса ползуче¬ сти принимается величина удельной мощно¬ сти рассеяния, то есть разупрочнения в еди¬ ницу времени:

2. За меру повреждаемости материала принима¬ ется величина удельной работы рассеяния

О

3. Уравнение состояния, связывающее про¬ цессы ползучести и разрушения по выбран¬ ным выше мерам, принимается в виде:

а) для материалов с начальным упрочнением

б) для неупрочняющихся материалов

где A* - энергия разрушения данного мате¬ риала, значения параметров В, n, m и a на¬ ходят из экспериментов; аэ - эквивалентное напряжение;

Константы a и b определяются из эксперимен­ тальных данных; % - угол вида напряженного состояния: при кручении % = О, при растяжении

к при сжатии

6

Предполагается справедливым закон те¬ чения вплоть до разрушения в виде

Помножив на s kl и, применив теорему Эйле¬ ра об однородных функциях, получим

долговечности или времени до разрушения вытекает из уравнений (4) и (5):

(a + 1)(m + 1)B on

В общем случае, когда режимы нагружения переменны, можно эту зависимость предста¬ вить в следующем виде:

где k число режимов нагружения и соответст¬ венно число работ разрушения: A*=A1+A2+...+Ak.

Данная методика прошла апробацию для процессов ползучести материалов ЖС6У и АК4-Т и, как показали экспериментальные исследова¬ ния, выполненные Г.М. Левашовым, может быть использована для асфальтобетона. Для этого необходимо продолжение экспериментальных исследований по специальной программе при разных температурах, разных нагрузках и влаж¬ ности на упругом основании максимально учиты¬ вающих условия реальной эксплуатации авто¬ мобильных дорог для качественного определе¬ ния параметров ползучести с целью прогнозиро¬ вания долговечности асфальтобетонных покры¬ тий автомобильных дорог.

Отсюда

Тогда геометрическая связь между тензором скоростей деформаций ползучести и тензо¬ ром напряжений принимает вид

Bo пЛд o

Библиографический список

1. Холмянский И.А. Исследование ползучести жаропрочных сплавов и расчет долговечности дисков турбин / Изв. ВУЗов. Авиационная техника. 2002. №3.

С.39-42.

2.Соснин О.В.Энергетический вариант теории ползучести / О. В. Соснин, Б. В. Горев, А.Ф. Никитенко

//ИГД СО АН СССР, Новосибирск,1986 i 96 с.

3.Холмянский И.А. Методика расчета напряженнодеформированного состояния асфальтобетонных покрытий дорог как вязкоупругой среды на основе энергетического варианта теории ползучести / Отчет по НИР № ГР01980000148, Инв.№ 03200100703, Омск,1997 i 10 с.

The definition of asphalt - concrete highways durability

I. A. Kholmyansky

The results of the experimental research of as­ phalt - concrete squared beam deformation up to destruction are given hire. The is explained that the use of energetic kind of creep theory gives the pos­ sibility to define the durability of asphalt - concrete structures with due regard for temperature influ¬ ence, different values of alternative loads, different resistibility of material depending upon the deforma-

УДК 625.855.2

tion kinds and other conditions of loading on the base of summing the corresponding deformation works. It is necessary to continue the experimental works of maximum considering the conditions of real maintenance for the definition of creep parame¬ ters to calculate the durability.

Холмянский Игорь Антонович - доктор техн. наук, профессор каф. «Проектирование дорог» Си­ бирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследо­ ваний - вопросы качества в дорожном строитель­ стве. Имеет 106 опубликованных работ.