基于离散元法的振动压实成型机计量检定参数研究

振动压实成型机是公路工程路面基层材料压实度室内试验的主要仪器设备,对其计量检定参数进行有效的量值溯源是保证测试值可靠性的最重要因素。针对振动压实成型机振动频率、激振力与静压力三个参数对公路压实厚度是否具有影响及影响程度如何等问题,在所规定的级配类型范围中运用由不规则颗粒及颗粒接触界面所生成的离散元二维算法程序,对不同的振动频率、激振力与静压力等工况对压实厚度的影响规律及影响程度进行了分析,分析结果经试验验证得到了有效的证实。     

双频合成振动压实试验研究

为了适应被压实材料的多样性和强化压实过程,提出了由两个或两个以上的简谐振动复合而成的多频合成振动压实方法,以双频合成振动压实为例,分析了双频合成振动的特点,给出了高频取45~65 Hz,低频应与路基压实的要求相适应的取值原则。设计制造了试验样机,对样机工作速度、功率和压实度等进行了测试,完成了性能试验研究。试验结果表明:样机工作性能稳定,与单频振动相比较,在双频振动的各工况下,都有较好的压实质量,证明双频振动压实比单频振动压实具有明显的优越性。     

千枚岩路基填料振动压实特性研究

为了较好地模拟现场压实情况,研究了静面压力和振动频率对千枚岩路基填料压实效果的影响规律,提出了合理的振动压实参数;分析了压实度和压实方式对千枚岩路基填料物理力学特性的影响规律,结合千枚岩路基压实现场特性,提出了合理的振动压实时间。通过压实试验,得到了千枚岩路基填料振动压实特性的相关结论。     

振动压实系统的动力学特性分析

本文在分析振动压实时土体的不对称滞回特性和振动压实过程中振动与波在土体中传播及其压实效应的基础上,给出了土体的不对称滞回力模型,建立了振动压实系统的动力学模型和非线性运动方程并求其解。研究发现用考虑了不对称滞回特性的振动压实系统来描述土体运动规律,与实际振动压实工况相吻合,为进一步研究提供了理论依据。     

黄土室内振动压实特性试验

室内振动压实是室内击实成型试件的一种新方法,能较好地模拟振动压实的特点。研究了静面压力、频率、激振力和振幅等振动压实参数对黄土压实效果的影响规律,提出了一组压实效果好并且与现有振动压路机的技术参数相符的黄土振动压实的推荐参数;对黄土的振动成型方法和成型后的物理、力学性能进行了探讨,并与击实试验做了对比分析。研究结果表明：振动压实黄土得到的最佳含水质量分数、最大干密度均比室内击实的要小,振动压实黄土的回弹模量比室内击实黄土的回弹模量要大;不同成型方式对材料的物理、力学性能影响很大。     

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。     

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。     

振动压实引起环境振动的试验研究

根据BW219DH-3振动压路机压实施工诱发地面振动的实测资料，分析得出了振动压实施工诱发的地面振动的特点、振动加速度的主频特性和振动加速度幅值在不同方向上的衰减特性。通过对加速度幅值回归拟合，得到了加速度衰减规律公式，从而给出了控制施工安全距离的指导公式。     

振动与振荡压实机理与特性研究

为了探讨振动压实与振荡压实的特性,通过对振动轮和振荡轮的结构和工作原理分析,建立了动力学模型,研究表明振动压实对材料施加的是交替变换的冲击作用力,振荡压实对材料施加的是交替变换的力偶。两种不同的压实作用机理决定了两种类型的压路机不同的压实特性,振动压路机在厚层压实时,效率高,压实力大,压实效果好,但对薄层的压实质量欠佳;振荡压路机在薄层压实时,效率高,质量好,在一定厚度范围内和一些特殊场合可以取代振动压路机。     

振动压实过程土体参数识别方法研究

为了分析土壤特性与振动压路机在振动压实过程中的动态相互作用关系,提高压实效果,对振动压实过程中土壤刚度、阻尼、土体随振质量及土的固有频率等参数进行动态识别.用相似理论与模型试验法在确定了模型与原型之间的几何相似比并满足载荷相似条件后,根据模型试验结果推导出了原型土体参数;用方程对等法把受简谐激振力作用的振动轮等效为集中质量振动系统,以此作为振动压实过程的力学模型,根据振动微分方程的等效条件进行识别;用幅频特性曲线拟合法以振动压路机-土壤系统动力学方程为基础,用计算机进行动态仿真.分析表明:土的刚度和阻尼,不仅与被压实时土的初始状态、环境温度和湿度等因素有关,而且随振动压实过程中压实度的变化而改变.