Моделирование процесса уплотнения грунта | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 ноября, печатный экземпляр отправим 6 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №49 (183) декабрь 2017 г.

Дата публикации: 11.12.2017

Статья просмотрена: 35 раз

Библиографическое описание:

Горских Е. С., Турышева Е. С. Моделирование процесса уплотнения грунта // Молодой ученый. — 2017. — №49. — С. 48-49. — URL https://moluch.ru/archive/183/47045/ (дата обращения: 24.10.2019).



Даны указания по моделированию процесса уплотнения грунта. Представлена реологическая модель уплотнения грунта. Представлены дифференциальные уравнения описывающие процесс уплотнения грунта.

Ключевые слова: уплотнения грунта, реологическая модель, дифференциальные уравнения.

Уплотнение грунта, щебня в дорожном строительстве является не только составной частью процесса устройства земляного полотна, основания и покрытия, но и служит главной операцией по обеспечению их долговечности, прочности, устойчивости. Уплотнение методом укатки осуществляется пневматическими катками и происходит под воздействием двух факторов:

– вибраций (колебания), вызывающих снижение сил внутреннего трения или разрушение и уменьшающего сцепления между частицами щебеночно-песчаной смеси что создает благоприятные условия для эффективного уплотнения и более плотной переупаковки этих частиц под воздействием собственного веса и внешних сил;

– динамических сжимающих и сдвигающих усилий и напряжений, создаваемых в дорожном основании кратковременными, частоударными нагружениями.

В уплотнении щебеночно-песчаной смеси основная роль принадлежит вибрации. Изменение динамических усилий сжимающих и сдвигающих и напряжений служит лишь положительным дополнением к нему. Сцепления между мелкими частицами в связных грунтах намного выше и считаются преобладающими, вследствие этого главным действующим фактором служит напряжения сжатия и сдвига или сила давления, а роль вибраций становится второстепенной.

Динамическая модель процесса уплотнения щебеночно-песчаной методом укатки приведена на рисунке 1.

Описание: C:\Users\user\Desktop\Безымянный.png

Рис. 1. Реологическая модель процесса уплотнения щебеночно-песчаной смеси

где — вязкость смеси (по Кельвину); — вязкость смеси (по Максвеллу); — модуль деформации (по Кельвину); — модуль деформации (по Максвеллу).

Уплотняющее давление определяется суммой напряжений в вязких элементах в моделях Фойгта-Кельвина и Максвелла

В результате деформирования уплотняющими нагрузками создается напряженное состояние щебеночно-песчаной смеси. Циклом уплотнения являются два периода: периода деформирования (нагружения) и снятия нагрузки. Его продолжительность колеблется в широких пределах от 0,5 с. до 20с. При достижении критического значения деформации происходит резкое уплотнение материала. При увеличении напряжения материал теряет способность деформироваться.

Поведение реологической модели процесса уплотнения щебеночно-песчаной смеси изображенной на рисунке 1 описывается дифференциальными уравнениями

где — вязкость смеси (по Кельвину);

— вязкость смеси (по Максвеллу);

— сопротивление сдвигу смеси;

— угол внутреннего трения материала;

, — напряжение смеси;

— время;

— модуль деформации (по Кельвину);

— модуль деформации (по Максвеллу);

— деформация смеси.

Непосредственный анализ системы представляет определенную сложность. В связи с этим решение дифференциальных уравнений можно реализовать при известных параметрах , , , программой MATLAB SIMULINK и построить временные графические зависимости.

Литература:

  1. ГОСТ Р 56708–2015 Георешетка полимерная гексагональная. Технические условия. — Введ. 13.11.2015 — Москва: ФГУП «Стандартинфром», 2015. — 18 с.
Основные термины (генерируются автоматически): вязкость смеси, модуль деформации, MATLAB, SIMULINK, Максвелл, реологическая модель процесса уплотнения, смесь, уплотнение грунта.


Похожие статьи

Моделирование процесса уплотнения дорожной смеси

Уплотнение грунта, щебня и асфальтобетона в дорожной отрасли является не только составной частью технологического процесса устройства земляного полотна, основания и покрытия, но и служит

Рис. 1. Реологическая модель процесса уплотнения щебеночно-песчаной смеси.

Исследование модели системы управления режимами...

Использование программной среды MATLAB&Simulink повышает эффективность компьютерного моделирования.

Разработана имитационная модель технологического процесса уплотнения смеси укладчиком.

Моделирование моментов нагрузки электродвигателей в MATLAB

Широко распространенным инструментом решения задач электромеханики является пакет «MatlabSimulink», где содержится обширная библиотека моделей электрических машин

модуль реактивного момента статического сопротивления при трогании механизма

Организация защиты от однофазных замыканий на землю...

электрические сети среднего напряжения 10 кВ, однофазное замыкание на землю, Matlab - Simulink.

Разработка имитационной модели процесса ровности в среде MATLAB&Simulink.

Адаптивная система управления процессом уплотнения...

Механизация процесса уплотнения асфальтобетонной смеси катком. Моделирование процесса уплотнения дорожной смеси. Адаптивная система управления гибкозвенным манипулятором с непрерывным отслеживанием траектории.

Механизация процесса укладки асфальтобетонной смеси

Если рассматривать процесс уплотнения асфальтобетонной смеси в свете существующей

Отличие этих методов уплотнения заключается в том, что в первом случае деформация

Следовательно, цикл уплотнения состоит из периода деформирования смеси и периода...

Метод сквозного счета для численного моделирования...

 созданием смеси металла и растворяемого материала, с последующим выщелачиванием.

Модель. Для описания модели используется реологический метод.

Процесс упругой деформации материала описывается уравнением а упругопластической (после схлопывания...

Механизация процесса уплотнения асфальтобетонной смеси...

Приведены сведения по строительству покрытия дорожной одежды. Даны рекомендации по производительности комплекта машин строительства и уплотнения покрытия дорожной одежды. Ключевые слова: покрытие, уплотнение дорожной одежды, асфальтоукладчик...

Похожие статьи

Моделирование процесса уплотнения дорожной смеси

Уплотнение грунта, щебня и асфальтобетона в дорожной отрасли является не только составной частью технологического процесса устройства земляного полотна, основания и покрытия, но и служит

Рис. 1. Реологическая модель процесса уплотнения щебеночно-песчаной смеси.

Исследование модели системы управления режимами...

Использование программной среды MATLAB&Simulink повышает эффективность компьютерного моделирования.

Разработана имитационная модель технологического процесса уплотнения смеси укладчиком.

Моделирование моментов нагрузки электродвигателей в MATLAB

Широко распространенным инструментом решения задач электромеханики является пакет «MatlabSimulink», где содержится обширная библиотека моделей электрических машин

модуль реактивного момента статического сопротивления при трогании механизма

Организация защиты от однофазных замыканий на землю...

электрические сети среднего напряжения 10 кВ, однофазное замыкание на землю, Matlab - Simulink.

Разработка имитационной модели процесса ровности в среде MATLAB&Simulink.

Адаптивная система управления процессом уплотнения...

Механизация процесса уплотнения асфальтобетонной смеси катком. Моделирование процесса уплотнения дорожной смеси. Адаптивная система управления гибкозвенным манипулятором с непрерывным отслеживанием траектории.

Механизация процесса укладки асфальтобетонной смеси

Если рассматривать процесс уплотнения асфальтобетонной смеси в свете существующей

Отличие этих методов уплотнения заключается в том, что в первом случае деформация

Следовательно, цикл уплотнения состоит из периода деформирования смеси и периода...

Метод сквозного счета для численного моделирования...

 созданием смеси металла и растворяемого материала, с последующим выщелачиванием.

Модель. Для описания модели используется реологический метод.

Процесс упругой деформации материала описывается уравнением а упругопластической (после схлопывания...

Механизация процесса уплотнения асфальтобетонной смеси...

Приведены сведения по строительству покрытия дорожной одежды. Даны рекомендации по производительности комплекта машин строительства и уплотнения покрытия дорожной одежды. Ключевые слова: покрытие, уплотнение дорожной одежды, асфальтоукладчик...

Задать вопрос