非线性有限元在振动压实中的应用

振动压路机在振动压实过程中,振动轮和土体之间存在复杂的动态相互作用.在ABAQUS中建立了振动压路机的振动轮-土体有限元模型,对振动压实过程进行了仿真分析.结果表明:振动轮-土体有限元模型可以很好地仿真振动压实过程的非线性响应,为振动压路机的设计和压实效果的预测奠定理论基础.     

路基压实度与振动轮加速度的关系研究

为了实现路基压实度在线监测以提高压实作业效率,研究了振动压路机与路基土之间的动力学关系,建立了路基振动压实系统动力学模型;分析了用振动轮垂直加速度有效值表示路基压实度的技术和方法。研究表明:垂直振动加速度与路基土的刚度正相关,与其阻尼负相关。现场试验得到了路基土的压实度与振动轮垂直加速度有效值之间的回归公式和相关系数,并提出了路基压实度在线监测系统的设计方案。     

压实度自动检测技术及其应用

在现有压实检测技术的基础上，通过分析振动轮-土壤系统的力学模型，建立了相应的运动方程．通过仿真，得到了振动加速度与土壤刚度和阻尼的关系，据此提出通过检测振动轮振动加速度间接反映土壤压实状况的压实度自动检测原理，开发、研制了自动检测系统并应用于工程实践，实测结果验证了振动加速度与土壤压实度之间的强相关性．     

基于神经网络的振动压路机土壤压实度数据处理

应用BP神经网络数据处理,研究在振动压路机振动加速度实时检测中,振动加速度与土壤压实度之间的关系。研究结果表明:振动加速度与土壤压实度之间是正相关的,但并不是线性关系;通过BP神经网络的非线性映射可以很好的映射二者之间的关系。     

振动压实连续检测系统加速度有效值 拟合分析方法研究

为能实时连续检测沥青混合料路面压实度,采用振动压实过程中的加速度有效值作为沥青路面压实度的主要计算参数;基于Labview虚拟仪器建立振动压实连续检测系统,拟合分析实测加速度不同周期数据,并与现场实验压实度数据进行对比分析。研究结果表明:计算连续检测0.4 s内的加速度有效值可作为沥青混合料路面压实度的主要参数,为研究混合料振动压实连续检测系统提供理论科学基础。     

路面振动压实系统动力学仿真分析

从振动压路机垂直加速度和路面压实度的动力学关系出发,建立了路面振动压实系统模型。基于Simulink的仿真结果表明:在振动压路机合理工况范围内,激振力和振动频率保持不变,振动轮加速度随着路面材料的刚度系数的增大而增大,随着阻尼系数的减小而增大。利用有限元分析软件ABAQUS,建立振动轮-路面三维有限元模型。结果表明:在路面材料允许情况下,采用强振和一挡行驶速度压实的效果最好,随着碾压遍数的增加,密实度提高;在进行复压和终压时,振动压路机的碾压速度应适当提高,可以选择二挡行驶速度进行压实,有利于提高生产效率,降低施工成本。     

基于动力的连续检测路基压实质量的试验

根据压路机-路基结构耦合动力学原理,以压路机振动轮为研究对象,利用动态测试技术,对压实过程中振动轮的响应进行测试,经过信号处理,得到与路基压实质量相关的连续测试参数Cv.通过Cv与常规检测指标的对比分析,验证了动态连续测试指标具有较高的可信度,跟常规指标具有较好的相关性,能客观反映路基压实质量.为实现路基连续同步质量检测提供必要的依据.     

武广客运专线路基压实动态检测

目前,新建铁路客运专线路基压实检测速度较慢,对后续施工影响较大．结合武广客运专线路基压实过程,运用WS-5922数据采集仪和安装在振动压路机振动轮轴上的加速度传感器,实时采集碾压过程中压路机的振动加速度,分析振动压路机振动加速度与路基压实质量力学指标Ev2,K30,Evd之间的关系．研究表明,对B组填料,当振动平均加速度大于3m／s^2时,路基基床底层压实质量符合现行规范的指标要求,据此提出了基于振动压路机振动加速度的动态检测方法．     

垂直振动与圆周振动压路机压实性能对比

采用理论分析和试验研究的方法,利用压路机名义振幅、土壤压实度、铺层沉降量3个参数,对同吨位垂直振动压路机与圆周振动压路机的压实性能进行对比。结果表明,相比于传统圆周振动压路机,同吨位垂直振动压路机高幅振动时名义振幅增大17%,低幅振动时增大40%,且3层土壤压实度分别达到96.83%、92.62%、89.88%,6遍高幅压实后铺层的沉降量占到总累计沉降量的75%以上。垂直振动压路机能产生更大的压实激振力,压实影响深度大,且能以较少的压实遍数使土壤密实,压实效率更高。     

小波去噪在振动压路机振动信号处理中的应用

振动压路机振动轮加速度是检测路面压实度的重要参数,因此在用传感器检测速度信号的过程中,加速度信号的准确性显得至关重要.在以往的加速度信号数据处理中傅里叶变化是主要的处理方法,通过对比分析可知傅里叶变换存在着一定的局限性,而采用比较实用的小波分析方法对数据进行去噪重构,通过分析证实小波分析在信号的去噪方面有独特的优势.     

振动轮下土壤的竖向应力分布

为了研究振动轮下土壤的受力和变形特性,利用Ansys／Ls-Dyna3D软件建立了振动轮-土壤碾压模型,并进行了数值模拟分析和试验验证．研究结果表明,计算结果满足工程精度要求,表层沉降量和土壤竖向应力误差在10％以内;振动轮下土壤的竖向应力值高、能量密度大的范围近似为一个椭球体;土壤的竖向应力沿轮宽方向对称分布,距轮缘1／4～1／5处应力衰减明显;随土壤深度的增加竖向应力迅速衰减,近似负幂函数衰减．     

压实度实时检测技术的研究

为实现路面压实度的实时检测,通过分析振动压实模型,得出可通过采集并分析振动轮加速度信号变化规律来表征压实质量。利用搭建的信号采集系统测取振动加速度信号,并对其进行信号转换、放大、滤波处理后通过线性拟合得到振动加速度与实际压实度的线性关系,并利用LabView建立压实度实时检测系统,将结果呈现在计算机的测试软件中,从而实现路面压实度的实时检测。通过工程试验验证了该方法的可行性以及实时检测系统的可靠性,为压实度检测方面的研究提供有价值的参考。     

压实度对煤矸石路基应力及沉降的影响

利用大型有限元分析软件ANSYS建立路基应力和沉降模型,通过调查选取路基材料参数,并选择不同的填筑高度和压实度输入应力和沉降模型中,得出不同压实度时路基最大竖向压应力、竖向剪应力和水平剪应力,以及煤矸石路基中心及边缘的沉降量,分析压实度对煤矸石路基应力和沉降影响并得出合理的煤矸石路基压实度建议。     

沥青桥面压实均匀性实时检测方法研究

为了准确评价沥青桥面压实均匀性,实现基于云计算的振动压路机压实均匀性实时监测,首先通过室内试验对振动加速度有效值作为压实均匀性评价指标进行分析。以云交科项目为基础,利用DH5902动态数据采集分析仪对试验路段加速度信号进行采集,分别计算和比较不同碾压遍数的纵向压实均匀性。实验结果表明:以S_r,S_R,k,h为统计指标,能够很好的反应沥青桥面压实均匀性。在一定碾压遍数内,压实均匀性和碾压遍数呈正相关,当碾压遍数在第4遍和第7遍时时k和h值全部在临界值以内,压实均匀性达到最佳。本检测方法,为新型沥青桥面压实均匀性实时监测系统提供了基础。     

单钢轮振动压路机减振性能影响因素分析

为分析影响单钢轮振动压路机减振系统性能的因素,建立单钢轮振动压路机-土壤系统2自由度动力学模型,得出压路机减振系统的主要影响因素为减振器本身的性能与结构参数、压路机振动系统参数、压路机上下车质量参数及被压实材料的性能等。分析表明:在保证减振器在橡胶态工作的条件下,选择合适的减振器刚度和阻尼,并采用合理的连接排布方式;综合考虑压实能力和减振系统性能2方面选择压路机的振幅和频率;合理分配压路机上下车的质量,保证上下车的质心位置与减振器作用力中心及钢轮激振力作用中心重合等,能大幅提高单钢轮振动压路机的减振性能。     

不同压实工艺在道路填石路基中的应用效果分析

本研究以阳城路为研究对象，分析不同压实方案下，路基的有效压实深度、路表沉降等参数的变化规律，得出路基的最优压实方案，并将该方案应用于实际工程中，以验证其可行性，得出以下结论：当压路机的行驶速度较大时，增大激荡力对路基压实效果有提升效果，而压路机行驶速度较小时，增大激荡力对路基的提升效果不明显，反而会减小其有效压实深度。压路机的相关参数与其行驶速度对路基的压实效果有一定的影响，其中，压路机的振动频率对路基的压实效果影响最大。随着压实次数的增大，路基的回弹模量逐渐增大，说明增大压实次数可提升路基的压实效果；26t压路机压实后的路基回弹模量显著大于22t压路机，说明提高振动轮的质量能显著提升路基的压实效果。在实际工程中，将工况14作为压实方案的可行性较高。     

冲击压路机在路基施工中的应用

冲击碾压技术特点冲击压路机以非圆形轮沿地面对岩土材料进行静压、搓揉、周期性冲击的连续作业,产生强烈的冲击波．相当于超重型击实功,可使地下深层土体的密实度不断累积增加．达到重型标准90％以上压实度。有些土石材料性状有效压实厚度达1．5m,比现有振动压实机械有更好的压实功效,使被冲压的土石填料更接近于弹性状态。     

双频振动压实机-土壤系统的数值仿真

建立了双频振动压实机一土壤系统的力学和数学模型,在试验基础上确定了模型中的参数值和相关系数。将数学模型转换为状态方程,利用SIMULINK仿真框图进行数值仿真,得到了压实机参数和土壤参数变化与压实效果的关系。以压实机对地面作用力最大为目标函数,以试验所得主要参数的取值范围作为约束条件,对压路机的参数匹配进行了优化。     

风积砂砂基压实工艺和方法分析

结合风积砂的压实特性,从振动压路机在风积砂路基中产生的压力,振动压路机的振动加速度,工作速度,风积砂碾压层摊铺厚度及碾压遍数等方面,分析了风积砂路基的压实工艺和压实方法.研究结论对施工有现实的指导意义.     

桥面铺装中振荡压实模拟仿真计算

为了研究桥梁结构对桥面铺装中振荡压实机械的动力响应规律,基于振荡压路机的施工作业机理,使用数值模拟软件ANSYS建立了桥梁模型,并以桥梁模型跨中的正负位移为研究参数,分别分析了桥梁结构在振动压路机和振荡压路机施工作业中的动力响应规律,有限元模型计算的结果表明:振荡压实技术不仅在很大程度上减少了施工过程中对桥梁结构的损伤,还可以延长桥梁的使用年限,改善了桥面铺装作业的质量,降低了桥面铺装作业的风险和难度。