Статья: Моделирование взаимодействия вибрационного катка с уплотняемым грунтом (2026)

Читать онлайн

Введение. Вибрационные катки являются наиболее распространенным средством уплотнения грунтов в строительстве. Характер развития напряжений на поверхности контакта вальца с грунтом зависит от технических характеристик вибрационного катка (массы вальца, массы рамы вальца, частоты и вынуждающей силы колебаний, количества и характеристик амортизаторов вальца) и свойств грунта.

Материалы и методы. Моделирование взаимодействия вибрационного катка с уплотняемым грунтом осуществлялось с использованием трехмассной реологической модели системы «рама – валец – грунт». Дифференциальные уравнения движения масс в режимах контакта и отрыва от грунта решались численно. Для определения численных значений времени нагружения (увеличения контактных напряжений от нуля до максимального значения) и времени разгрузки (уменьшения контактных напряжений от максимального значения до нуля), а также максимальной силы реакции грунта на реологической модели был проведен вычислительный эксперимент. В качестве независимых параметров вибрационного катка использовалась масса вибровальцового модуля (масса, приходящаяся на переднюю ось) и относительная вынуждающая сила. В качестве независимых параметров грунта были выбраны коэффициенты упругого и вязкого сопротивления грунта. Общее количество сочетаний факторов равнялось 192. Значения времени нагружения и разгрузки грунта, а также максимальной силы реакции грунта определялись по осциллограммам изменения силы реакции грунта во времени.

Результаты. С использованием программы STATISTICA получены уравнения регрессии для расчета численных значений времени нагружения и разгрузки грунта, а также максимальной силы реакции грунта и соответствующие значения коэффициентов достоверности множественной аппроксимации.

Обсуждение и заключение. Реологическая модель воспроизводит асимметричный характер изменения контактных напряжений при уплотнении грунта вибрационным катком, наблюдающимся в экспериментальных осциллограммах напряжений, полученных при полевых экспериментальных исследованиях. Полученные результаты имеют большое значение для расчета глубины распространения напряжений в грунте и распределения напряжений в грунте после прохода вибрационного катка с использованием волнового подхода к описанию распространения напряжений в грунте. В дальнейшем целесообразно проведение вычислительного эксперимента с расширенным перечнем независимых параметров катка, включающих частоту колебаний.

Ключевые фразы: грунт, УПЛОТНЕНИЕ, вибрация, каток вибрационный, моделирование реологическое, время нагружения, время разгрузки, сила реакции грунта, анализ статистический, УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ
Автор (ы): Тюремнов Иван Сергеевич (Tyuremnov I. S.), Шорохов Дмитрий Александрович (SHorohov D. A.)
Журнал: НАУЧНЫЙ РЕЦЕНЗИРУЕМЫЙ ЖУРНАЛ "ВЕСТНИК СИБАДИ"

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Машиностроение
УДК
624.138.22. Засыпка. Уплотнение грунтов трамбованием, укаткой, вибрированием. Механическое уплотнение в сочетании с вибрированием
Для цитирования:
ТЮРЕМНОВ И. С., ШОРОХОВ Д. А. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИОННОГО КАТКА С УПЛОТНЯЕМЫМ ГРУНТОМ // НАУЧНЫЙ РЕЦЕНЗИРУЕМЫЙ ЖУРНАЛ "ВЕСТНИК СИБАДИ". 2026. ТОМ 21, № 2
Текстовый фрагмент статьи
Будьте первым, кто начнет обсуждение

Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.