Расчет уровня надежности. Общие положения надежности материалов дорожных покрытий. Зависимость уровня надежности и коэффициентов запаса, страница 3

материалов независимо от вида и структуры. Поскольку деформирование и разрушение материалов, содержащих органическое вяжущее, носит релаксационный характер, основополагающими факторами, определяющими их свойства, являются соотношение

времени действия нагрузки и релаксации (критерий Дебори), температура, уровень напряжения.

Попытка объединить данные факторы в единый критерий применительно к асфальтобетону, пожалуй, впервые была предпринята .Ивановым с помощью коэффициента пластичности, который и отражал влияние скорости деформации на прочность асфальтобетона. Впоследствии было теоретически обосновано положение, что коэффициент пластичности характеризует вероятность совершить в единицу времени пластическую деформацию, которое было бы справедливым, если бы коэффициент пластичности изменялся от О до 1. Однако экспериментально это не подтверждается. Кроме того зависимость коэффициента пластичности от температуры носит

экстремальный характер, свидетельствующий о том, что коэффициент пластичности не может служить достаточно объективным обобщающим критерием поведения различных материалов.

Более обоснованно использовать коэффициенты приведения в сравнении ВЛФ. Дело в том, что, если к материалам применимо сравнение ВЛФ, все вязкие элементы модели вязкоупругого тела

имеют одинаковую температурную зависимость . Однако в практике определение коэффициентов приведения требует больших трудозатрат и высокой квалификации персонала, что снижает фактическую ценность метода.

Методика оценки уровня надежности по устойчивости к усталостным трещинам

Не прибегая к подробному анализу исследований по циклической долговечности, отметим, что для бетонов дорожных покрытий, хоть и в довольно узком диапазоне, может быть использована зависимость вида

N_пр=(R/а)^т

где R - прочность материала, определяемая при температуре и скорости  нагружения, соответствующих действию a

n - коэффициент, зависящий от структуры материала.

При работе материала в упругой стадии (nу —> 1) его прочность равна Rс. Поскольку число циклов до разрушения зависит от отношения а/R, то чем выше Rс, тем больше будет и Nпр в упругой стадии работы. Кроме того, чем выше Rс, тем больший уровень повреждаемости в материале может быть достигнут на момент разрушения, так как критический уровень повреждаемости зависит от отношения а/R Следовательно, значение Rс может служить критерием циклической долговечности при постоянном напряжении в упругой стадии работы.

В табл.    приведены значения экспериментальных данных циклической долговечности композитных материалов при разном Rс. Из них следует, что несмотря на более низкую прочность материала при стандартных условиях испытания рост Rс ведет к увеличению N, что подтверждает высказанные положения.

Значения циклической долговечности материалов с разным  уровнем Rс

Уровень напряжения при циклической нагрузке составлял 0,1 МПа.

Если режим нагружения соответствует работе материала в вязкой стадии (пу —> 0), то более высокую циклическую долговечность имеют материалы, способные рассеять до разрушения большее количество энергии Wр. Поскольку Wр коррелируется с величиной максимальной деформации Еп, реализуемой в широком диапазоне температур и скоростей нагружения, в качестве критерия циклической долговечности можно принять

Еп. Работа материала в вязкой стадии наблюдается при протекании релаксационных процессов,  ползучести и т.п.