本文關(guān)鍵詞：基于分?jǐn)?shù)階微積分的土基振動壓實動態(tài)力學(xué)性質(zhì)研究　出處：《長安大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：為了從根本上解決由于載荷增加和速度提高所引起的路面破損問題,必須修建具有更高質(zhì)量的公路。而合理規(guī)范的壓實效果決定著公路路基、路面負(fù)重能力的大小和使用壽命的長短。是否能夠充分考慮作業(yè)對象在壓實施工作業(yè)過程中的動態(tài)力學(xué)性質(zhì),對最終的壓實效果有非常大的影響。本文以分?jǐn)?shù)階微積分理論為基礎(chǔ),通過建立被壓土的幾種經(jīng)典和分?jǐn)?shù)階模型,研究其在振動壓實過程中的動態(tài)力學(xué)性質(zhì)。基于有限元理論,建立振動壓實系統(tǒng)的動力平衡方程。分別建立經(jīng)典Maxwell模型、Kelvin-Voigt模型、三元件模型及分?jǐn)?shù)階Maxwell模型、Kelvin-Voigt模型、三元件模型,研究其動態(tài)力學(xué)性質(zhì)—存儲模量、損耗模量、損耗因子及動態(tài)模量。仿真結(jié)果表明,相對于經(jīng)典模型,分?jǐn)?shù)階模型更接近于實驗結(jié)果,因此可以用分?jǐn)?shù)階模型來描述土的動態(tài)力學(xué)性質(zhì)。通過進(jìn)一步比較分?jǐn)?shù)階Maxwell模型、分?jǐn)?shù)階Kelvin-Voigt模型和分?jǐn)?shù)階三元件模型,發(fā)現(xiàn)分?jǐn)?shù)階三元件模型可以更好的描述被壓土的粘彈性動態(tài)力學(xué)性質(zhì)。但其存儲模量的仿真結(jié)果并不太理想,故采用求最小二乘法的極小值對分?jǐn)?shù)階三元件模型進(jìn)一步優(yōu)化。將被壓土看作各向同性材料,利用里茲—伽遼金算法和空間離散推出分?jǐn)?shù)階粘彈性材料的動力學(xué)方程,基于有限元法和粘彈性材料的分?jǐn)?shù)階動力學(xué)方程的數(shù)值算法,建立了分?jǐn)?shù)階三元件土動力學(xué)有限元方程。同時考慮被壓土系統(tǒng)和振動壓實系統(tǒng),把分?jǐn)?shù)階三元件土動力學(xué)有限元方程和振動壓實的動力學(xué)模型聯(lián)合,建立振動壓實-土系統(tǒng)的有限元方程。該方法克服傳統(tǒng)評估壓實質(zhì)量方法的缺點,既單獨考慮被壓土的動態(tài)力學(xué)性質(zhì),又將振動壓路機和被壓土看做一個系統(tǒng)進(jìn)行研究,可以提高評估的精確性。本文涉及交叉學(xué)科的基礎(chǔ)理論研究,其研究工作不僅能揭示土基振動壓實機理,補充和完善壓實理論,而且可指導(dǎo)工程實踐。具有重大的科學(xué)意義和工程實用價值。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U416.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1321729