垂直振动压路机滚轮-土壤动力学模型的台架试验

为研究垂直振动压路机滚轮压实过程中垂直振动加速度与土壤参数之间的关系,根据二自由度"压路机-土壤"动力学模型搭建小型垂直振动压实试验台,分析了滚轮的垂直振动加速度与试验台刚度、阻尼之间的变化规律。结果表明:随着试验台刚度增加、阻尼减小,垂直振动加速度不断增加,说明垂直振动加速度随土壤密实程度增加而增加;二者呈正相关关系,可用于在线检测压实度。     

基于Drucker-Prager模型的振动压实有限元分析

为了进一步研究振动压路机压实特性及振动轮与土壤动态响应关系,运用ABAQUS建立了"振动轮-土壤"有限元模型,讨论了Mohr-Coulomb模型和线性Drucker-Prager模型间的关系及适用条件,分析了振动轮下土壤应力分布特性及土壤参数对振动轮动态响应的影响。结果表明:(1)Drucker-Prager模型较适合于对土体单元进行建模,但要满足内摩擦角≤22°的条件,当内摩擦角22°时应当用Mohr-Coulomb模型对土体建模分析;(2)土壤的竖向应力沿着振动轮轴向呈对称分布,在振动轮行进方向沿着前进方向偏移,并且随着深度的增加土壤的竖向应力急剧减小。在压路机合理的工况范围内,激振力和激振频率保持不变,振动轮加速度与压实遍数呈现正相关。     

振动压路机压实度实时测量与控制采集信号的分析

分析了振动压路机的工作原理及运动方程,研究了振动压路机的压实度与土的刚度问的关系,土的刚度与振动压路机上车架的振幅信号中包含了压实度信号,其振幅信号可作为压实度实时测量与控制的有效信号,可为实现公路建筑施工中路基压实度的实时测量与控制提供参考.     

路基振动压实的虚拟样机仿真分析

文中采用Solidworks及ADAMS软件,提出路基振动压实的虚拟样机仿真流程,通过与试验结果的对比,证明所提出仿真方法的准确性。基于已验证的仿真方法开展变参分析,揭示振动压路机振动加速度、土壤刚度、土壤阻尼,以及智能压实指标E_vib间的关系。结果表明,随着土体刚度增加,振动轮加速度量值逐渐增大、离散性逐渐减小,而土体阻尼变化对振动轮加速度影响较为有限;拟合了E_vib与加速度均值的计算式,相关系数达0.96,可便捷、快速地计算E_vib值。     

优化振动压路机工作参数

讨论了振动压路机—土体的动力学模型。以土体吸收最大功率为目标函数 ,优化振动压路机激振频率、振幅等主要工作参数 ,使之产生最佳压实效果     

考虑塑性变形的振动压路机非线性动力学仿真

借助于土壤变形的一种塑性模式，提出了一种振动压路机压实过程的非线性动力学模型。在此基础上，借助计算机技术，探讨了振动压实中机架与振动轮的运动规律，并对激振力减少、土壤刚度变大和塑性变形增大等情况进行了仿真研究，发现了一些对压路机设计有参考价值的新现象     

振动羊足压路机的主要参数

振动羊足压路机是压实粘性土和低粘性土的最有效和生产率最高的机械,在世界上生产的羊足压路机中,80%以上是振动羊足压路机.在一定的施工条件的范围内,振动羊足压路机有许多优点,明显优越于其他的压实机械.在压实含水量高的粘性土中,实际上没有别的机械可与它相比.根据苏联和其他国家现有的科研成果和实际资料,用现代的振动羊足压路机压实土壤,压实土层厚度可视压路机参数和土壤特性不同而为50-100cm,它完全能够满足现代的工艺要求.对于0.98～1.0的高粘性土,压路机大约通过12～14次就能达到相对压实;而对于0.95的高粘性土,压路机通过8～10次就能压实.大型羊足辊振动压路     

确定路基振动碾压次数的新方法

以能量原理为基础，根据欲使现场土体达到规定的压实度，现场土体吸收的压路机的振动压实能与室内标准击实试验的击实功相等的事实，建立振动压路机～土体系统动力学模型，解出动力学方程，运用数学方法求出振动压路机的碾压次数。     

振动压路机模型仿真探讨

振动压路机具有压实效果好、生产效率高等优点。利用计算机仿真软件,建立振动压路机数学模型,将基本的物理力学特性(位移、加速度、刚度、阻尼等)作为仿真变化参数,通过改变不同参数,对压路机压实性能进行评价,找到影响压实效果的控制因素。     

沥青路面振动压实过程动力学仿真分析

为了对沥青路面施工中振动压路机振动轮加速度变化规律进行研究,以"振动压实设备-沥青路面"二自由度动力学模型为基础,分别提出沥青路面振动压实过程接地振压工况和跳离地面跳振工况动力学方程,通过Matlab/Simulink软件对2种工况动力学方程进行仿真建模分析。仿真结果表明:接地振压工况下,当达到稳态振动时振动轮加速度随时间变化成正弦曲线变化;跳振工况下,振动轮加速度在跳离地面时振动加速度变化较小,当与地面接触时振动轮加速度出现突变。通过现场试验实测振动轮加速度随时间变化规律与仿真结果进行对比分析,结果表明:所建立的2种工况动力学模型仿真结果与现场实测结果具有较高的一致性,所建模型能够较好地表征沥青路面压实过程中振动压路机振动轮加速度随时间变化的规律。     

多频合成振动强化压实方法

以双频合成振动为例，讨论了多频合成振动压实的机理，给出了参数取值的原则，在理论分析的基础上设计和制造了双频振动压实样机。对样机性能进行的试验研究表明，样机各项性能符合国家标准．试验土壤在虚铺35cm压实12遍时表层压实度达到90％以上，证明了双频合成振动压实比单频振动压实具有明显的优越性。     

掺砂砾改良盐渍土路用性能的试验研究

采用掺拌1:1砂砾对西宁南绕城高速公路中硫酸盐渍土进行改良，分析了砂砾改良前后盐渍土的微观结构，并分别采用振动压实和重型击实对改良弱盐渍土的压实效果进行分析。结果表明:砂砾能有效改善盐渍土的级配，增加颗粒间的摩阻力，使土的抗剪强度得到较大提高，同时增强土体的结构性；弱盐渍土采用振动法压实获得的干密度大于用重型击实获得的干密度，压实效果更好，工程中宜用振动压实法确定盐渍土的室内最大干密度。     

双频合成振动压实对多种材料的适应性研究

为了强化压实过程,提出了多频合成振动压实的方法。利用双频合成振动压实机,进行了多种被压实材料的压实适应性试验研究,结果表明:对于同一种材料和相同的压实遍数,与单一频率的振动压实方法相比,双频合成振动压实的压实效果较好;对粉土、黄土和级配土,双频合成振动压实具有良好的适应性。     

基于有限元的路基振动压实动力学响应研究

基于ABAQUS软件，建立“振动轮-土体”三维有限元模型，采用扩展线性DruckerPrager模型和三维一致黏弹性人工边界方法，对轮下土体的应力、接触力等振动响应进行分析，研究振动压实过程中轮土的相互作用及由此产生的动力学响应。结果表明：沿振动轮横向，在振动轮边缘处土体竖向应力会发生严重衰减，据此可确定振动轮的碾压重叠宽度；沿压实路径纵向，竖向应力的中心点位于振动轮质心点前方，这是由于轮土接触面倾斜所导致的；根据节点接触应力的时程曲线可以计算总接地宽度，但总宽度之中大约只有1/3可以产生有效压缩变形。     

含砂低液限粉土路用施工技术研究

含砂低液限粉土的路用性能较差,通常不用作高速公路路基填料。云南省新河高速公路沿线广泛分布该类土体,其含水量较高,常规施工难以压实。从技术上讲,对其可用良性土换填、土体改良等方法进行处理,但由于路线附近缺乏良性土料和石料,换填和改良不仅会大幅提高工程造价,同时不利于环境保护。通过改变施工工艺的方法,提高含砂低液限粉土压实度,可以使其满足规范要求。根据气候条件,土料含水量可在每年11月~次年4月间通过翻拌晾晒的方法降低;现场振动压实试验表明,当松铺土层厚度为30 cm、压实遍数不小于5遍时,只要控制好土料含水量的变化范围,压实度是可以确保的;冲击压实试验表明,冲压补强措施对提高压实度是有益的,当压实度不满足要求时可以考虑使用冲压补强。     

振动压实与振荡压实机理研究

应用机械振动和土力学的理论,分别根据所简化的力学模型及土壤的极限平衡条件,对振动和振荡压实机理进行了对比分析,得出了一些规律性的认识,对振动压路机的合理使用及振荡压路机的开发推广具有一定的参考价值.     

仿冲击振动压实机动力学模型的建立及压实试验

为了解决道路施工中振动压实机影响深度有限、冲击压实机压实不均匀的问题,提出了一种新的仿冲击振动压实机械,建立了该机械与土壤相互作用的动力学模型,推导了机器跳起频率的表达式,分析了机器跳振时,行走距离与振动系数及抛离系数的关系。进而用试验的方法证明了仿冲击振动压实机跳振工况的存在,给出了判断机器跳振的新方法;并对仿冲击振动压实机在跳振与非跳振工况下的压实效果进行对比试验。试验结果表明:仿冲击振动压实与振动压实相比,压实性能有较大提高,更利于深层土壤的压实。     

双频合成振动压实机参数匹配试验

为了探讨多频合成振动压实的机理,设计了双频合成振动压实机,从理论上分析了样机各参数对压实度的影响。采用正交试验方法,对样机频率及频率比、振幅及振幅比、相位参数等进行了试验研究,根据试验结果分析,给出了较合理的参数组合。结果表明：两频率成分的相位差及频率比对压实度的影响最明显;两频率成分的振幅及其振幅比对压实效果的影响较明显,其中低频振幅对下层压实度的影响较大;两频率成分的频率值对压实效果的影响不大;激振器的相位对压实效果的影响较小。     

高含水量粉砂土路基填筑快速施工技术

针对高含水量粉砂土路基碾压困难、路基易变形的特征,在现场试验的基础上,提出了用粉砂土填筑路基时含水量控制技术及振动碾压施工工艺,可为黄河冲积平原区高含水量粉砂土路基的快速施工提供技术保障。