動(dòng)態(tài)模量

根據(jù)彈性力學(xué)的定義，材料的模量是材料應(yīng)力與應(yīng)變的比值。動(dòng)態(tài)荷載情況下，材料在周期或非周期性的動(dòng)態(tài)荷載作用下，產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)態(tài)變形響應(yīng)。荷載或應(yīng)力隨時(shí)間變化，是時(shí)間的函數(shù)；相應(yīng)的變形或應(yīng)變響應(yīng)也是時(shí)間的函數(shù)；應(yīng)力與應(yīng)變的比值即動(dòng)態(tài)模量，因而也是時(shí)間的函數(shù)，它們之間的數(shù)學(xué)關(guān)系為E（t）=σ（t）/ε（t）。因此，材料的動(dòng)態(tài)模量值隨時(shí)間變化。

瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量的力學(xué)意義

1）黏彈性理論基礎(chǔ)

彈性固體具有確定形狀，在外力作用下發(fā)生變形，在外力去除后，能完全恢復(fù)原來的形狀。從能量的觀點(diǎn)來看，彈性固體能將形變過程中外力作功所產(chǎn)生的能量全部以彈性勢能方式儲存起來，除去外力后，又能將儲存的能量全部釋放，使本身恢復(fù)原狀。與之相反，黏性液體卻沒有確定形狀，在外力作用下形變隨時(shí)間而發(fā)展并發(fā)生不可逆的流動(dòng)，除去外力后，其變形不能完全恢復(fù)，會產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形。黏彈性體則具有介于兩者之間的所有性質(zhì)，既展現(xiàn)瞬時(shí)彈性效應(yīng)，又顯示蠕變特征，同時(shí)具有彈性和黏性兩種不同機(jī)理的形變。根據(jù)黏彈性理論的觀點(diǎn)，黏彈性材料的應(yīng)力不僅與當(dāng)時(shí)的應(yīng)變有關(guān)，而且與應(yīng)變的全部變化歷史有關(guān)。此時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變之間一一對應(yīng)的關(guān)系已不復(fù)存在。具體說，就是材料性質(zhì)對時(shí)間和溫度具有強(qiáng)烈的依賴性。

2）瀝青混合料的黏彈性特性

在大多數(shù)鋪面結(jié)構(gòu)承受交通荷載和溫度作用下，瀝青混合料的狀況既像一個(gè)彈性固體又像一個(gè)黏性液體。它是一種較為典型的黏彈性體，同時(shí)具有彈性和黏性兩種特性，尤其是在高溫荷載作用下，其變形特性更為復(fù)雜。

對于某一種給定的瀝青混合料來說，彈性變形部分和永久變形部分的比例，與應(yīng)力、荷載作用時(shí)間和溫度有關(guān)。在高溫條件下或在長時(shí)間荷載作用下，瀝青混合料的行為響應(yīng)接近黏性，而在低溫條件下或短時(shí)間荷載作用下，瀝青混合料的行為響應(yīng)則呈現(xiàn)彈性。在一般實(shí)際使用情況下，瀝青混合料的行為響應(yīng)表現(xiàn)為黏彈性，它的力學(xué)特征主要表現(xiàn)在瀝青混合料的力學(xué)特性對溫度和時(shí)間敏感，具有感溫性和依時(shí)性，在加載、卸載過程中會出現(xiàn)明顯的蠕變和松弛現(xiàn)象。描述材料黏彈性性質(zhì)的基本參數(shù)包括動(dòng)態(tài)模量、蠕變?nèi)崃亢退沙谀Ａ康?。這些參數(shù)不僅可以用來描述材料的線性黏彈性特性，還可以用來描述材料的非線性黏彈特性和破壞特性。事實(shí)上這3個(gè)參數(shù)都反映了材料的基本蠕變和松弛特性，而動(dòng)態(tài)模量在試驗(yàn)中測試則比較容易實(shí)現(xiàn)，并且其試驗(yàn)精度能得到較好地控制，因此，動(dòng)態(tài)模量被更為廣泛的使用。（有修改）