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半柔性路面材料振动压实动力学仿真研究
| 论文题名： | 半柔性路面材料振动压实动力学仿真研究 |
| 关键词： | 半柔性路面;振动压实;动力学模型;建模仿真 |
| 摘要： | 压实度是评价公路施工质量的核心指标之一，充分有效的压实可以使路基和路面各结构层具有足够的稳定性、耐久性、平整度、密实度，使路基和路面结构层的强度和刚度充分发挥，达到高密实度后，公路在使用过程中几乎可以消除沉陷，提高承载能力、抗渗水能力和使用寿命。 振动压实过程是路面材料与振动压路机相互作用的动态过程，能否取得良好压实效果的压路机振动参数由半柔性路面材料的性质和施工现场的环境条件决定，而半柔性路面材料的压实效果取决于压路机的行走速度、振动频率、振幅、激振力等作业参数。为了研究振动压路机与路面材料在激振力作用下的动态响应，研究振动参数对于压实效果的影响，探究在压实过程中路面材料参数的变化情况，进一步探究振动压实作业的机理,需要建立起一个尽可能接近实际工况的动力学模型，以便于进行理论及分析和计算。 本文以半柔性路面的振动压实过程为研究对象，分析了半柔性路面振动压实机理，建立了半柔性路面的振动压实过程的动力学模型，并使用Matlab和Adams软件对振动压实系统进行了建模与仿真分析，得出以下结论和成果: (1)通过分析振动压路机的压实机理，建立了振动压实过程的动力学模型，根据所建立的动力学模型建立了动力学方程，并从理论上分析了振动压路机的两种工作状态，即接地和跳振两种工况; (2)使用参数识别方法确定了半柔性路面材料在一定条件下的刚度和阻尼值，并在Matlab中对振动压实系统的动力学模型进行了模拟分析，得出了振动压实过程中振动轮的速度、位移和加速度与半柔性路面材料的刚度和阻尼的动态响应规律; (3)使用Adams软件对半柔性路面振动压实系统进行了仿真分析，验证了建立的振动压实系统的合理性，得出了半柔性路面材料的阻尼和刚度与振动轮振动加速度的关系，得到压实度与振动加速度的关系，并对跳振工况进行了详细分析; (4)对Matlab和Adams的模拟仿真结果进行了比较和分析，发现其结果基本一致，从理论角度说明了用振动加速度表征压实度大小的正确性和有效性，并根据上述理论和模拟仿真结果建立了实时的压实度检测系统，并对系统各模块进行了设计与选型。 |
| 作者： | 余亮 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 席文奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安石油大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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