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智能壓實(shí)度理論基礎(chǔ).doc
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智能建筑
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智能壓實(shí)度理論基礎(chǔ).doc
智能壓實(shí)控制儀設(shè)計(jì)依據(jù) 理論基礎(chǔ) 壓實(shí)就是增加單位體積內(nèi)土壤顆粒的數(shù)量,減少孔隙率的過(guò)程。
振動(dòng)壓路機(jī)在作業(yè)時(shí),由于振動(dòng)輪的振動(dòng)使其對(duì)鋪層材料作用一個(gè)往復(fù)沖擊力 ,振動(dòng)輪對(duì)鋪層每沖擊一次,被壓實(shí)材料中就產(chǎn)生一個(gè)沖擊波,同時(shí),這個(gè)沖 擊波在被壓實(shí)的材料內(nèi)沿著縱深方向擴(kuò)散和傳播,被壓實(shí)材料顆粒之間的摩擦 力也由初始的靜摩擦狀態(tài)逐漸進(jìn)入到動(dòng)摩擦狀態(tài)。
可見(jiàn),進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)時(shí),在 被壓材料層中作用有內(nèi)力和外力。
內(nèi)力包括料粒間的粘結(jié)力、摩擦力和料粒的 重量;外力包括由于振動(dòng)作用傳遞給被壓材料顆粒的慣性力和上層材料的重力 。
材料受強(qiáng)迫振動(dòng)后,由于各料粒的質(zhì)量及所處位置不同,所產(chǎn)生的慣性力也不 同,此時(shí),料粒問(wèn)的粘結(jié)膜發(fā)生張緊的現(xiàn)象。
若慣性力不大,不足以克服料粒 間的摩擦力和粘結(jié)力,則各顆粒仍處于原始位置;如果慣性力很大,足以破壞 顆粒間的摩擦力和粘結(jié)力,在這種情況下,料粒在其自重力和上層物料重力的 作用下相互脫離,發(fā)生位移,力圖占據(jù)最低穩(wěn)定位置,排除氣相和液相,互相 楔緊、擠緊,達(dá)到密實(shí)。
圖1為輪胎驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)的2自由度數(shù)學(xué)模型。
在列出振動(dòng)方程以前,首先對(duì) 模型中有關(guān)參數(shù)和條件進(jìn)行假設(shè): (1)在模型中,假設(shè)土是具有一定剛度的彈性體。
其剛度為k2,阻尼為c2,且為 線性尼。
(2)振動(dòng)壓路機(jī)的上下車的質(zhì)量簡(jiǎn)化為具有一定質(zhì)量的集中質(zhì)量塊。
上車為m1, 瞬時(shí)位移為x1;下車為m2,瞬時(shí)位移為x2。
(3)振動(dòng)壓路機(jī)工作在任何一個(gè)瞬時(shí),振動(dòng)輪都保持與地面緊密接觸,F(xiàn)s為振動(dòng) 輪對(duì)地面作用力。
圖1中數(shù)學(xué)模型的運(yùn)動(dòng)方程為: 式中Me偏心塊的靜偏心力矩,Me=mfr; mf偏心力; r偏心塊的偏心矩。
由此,對(duì)于多自由度振動(dòng)系統(tǒng),其運(yùn)動(dòng)方程就可用下面矩陣形式來(lái)表述: [M]{X}+[C]{X}+[K]{F}={F}(4) 式中{X}加速度列陣; {
智能壓實(shí)控制儀設(shè)計(jì)依據(jù) 理論基礎(chǔ) 壓實(shí)就是增加單位體積內(nèi)土壤顆粒的數(shù)量,減少孔隙率的過(guò)程。
振動(dòng)壓路機(jī)在作業(yè)時(shí),由于振動(dòng)輪的振動(dòng)使其對(duì)鋪層材料作用一個(gè)往復(fù)沖擊力 ,振動(dòng)輪對(duì)鋪層每沖擊一次,被壓實(shí)材料中就產(chǎn)生一個(gè)沖擊波,同時(shí),這個(gè)沖 擊波在被壓實(shí)的材料內(nèi)沿著縱深方向擴(kuò)散和傳播,被壓實(shí)材料顆粒之間的摩擦 力也由初始的靜摩擦狀態(tài)逐漸進(jìn)入到動(dòng)摩擦狀態(tài)。
可見(jiàn),進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)時(shí),在 被壓材料層中作用有內(nèi)力和外力。
內(nèi)力包括料粒間的粘結(jié)力、摩擦力和料粒的 重量;外力包括由于振動(dòng)作用傳遞給被壓材料顆粒的慣性力和上層材料的重力 。
材料受強(qiáng)迫振動(dòng)后,由于各料粒的質(zhì)量及所處位置不同,所產(chǎn)生的慣性力也不 同,此時(shí),料粒問(wèn)的粘結(jié)膜發(fā)生張緊的現(xiàn)象。
若慣性力不大,不足以克服料粒 間的摩擦力和粘結(jié)力,則各顆粒仍處于原始位置;如果慣性力很大,足以破壞 顆粒間的摩擦力和粘結(jié)力,在這種情況下,料粒在其自重力和上層物料重力的 作用下相互脫離,發(fā)生位移,力圖占據(jù)最低穩(wěn)定位置,排除氣相和液相,互相 楔緊、擠緊,達(dá)到密實(shí)。
圖1為輪胎驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)的2自由度數(shù)學(xué)模型。
在列出振動(dòng)方程以前,首先對(duì) 模型中有關(guān)參數(shù)和條件進(jìn)行假設(shè): (1)在模型中,假設(shè)土是具有一定剛度的彈性體。
其剛度為k2,阻尼為c2,且為 線性尼。
(2)振動(dòng)壓路機(jī)的上下車的質(zhì)量簡(jiǎn)化為具有一定質(zhì)量的集中質(zhì)量塊。
上車為m1, 瞬時(shí)位移為x1;下車為m2,瞬時(shí)位移為x2。
(3)振動(dòng)壓路機(jī)工作在任何一個(gè)瞬時(shí),振動(dòng)輪都保持與地面緊密接觸,F(xiàn)s為振動(dòng) 輪對(duì)地面作用力。
圖1中數(shù)學(xué)模型的運(yùn)動(dòng)方程為: 式中Me偏心塊的靜偏心力矩,Me=mfr; mf偏心力; r偏心塊的偏心矩。
由此,對(duì)于多自由度振動(dòng)系統(tǒng),其運(yùn)動(dòng)方程就可用下面矩陣形式來(lái)表述: [M]{X}+[C]{X}+[K]{F}={F}(4) 式中{X}加速度列陣; {
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