隨著我國公路交通事業(yè)的迅速發(fā)展及汽車載重量的日益提高,對道路質(zhì)量的要求也越來越高,而壓實機械的作業(yè)性能直接影響著路基及路面的質(zhì)量。近年來,國內(nèi)外許多學者利用數(shù)值模擬方法對“壓路機-土壤”構(gòu)成的系統(tǒng)進行了廣泛研究。然而,對于土壤這樣的散體物料,自身結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性使得利用連續(xù)力學理論分析研究與實際中有一定的偏差。因此,利用離散元法研究土壤的振動壓實過程有著重要的理論意義和工程應用價值。本文選擇合適的離散元顆粒接觸模型,采用參數(shù)標定的方法對顆粒之間的碰撞恢復系數(shù)、靜摩擦系數(shù)及動摩擦系數(shù)進行了虛擬試驗標定。在最大程度貼近顆粒的幾何形貌又不影響計算效率的前提下,利用普通球型顆粒進行填充得到三種形貌的土壤顆粒,從而建立土壤顆粒的離散元模型。另外,在顆粒離散元模型的基礎(chǔ)上建立“鋼輪-土壤”離散元模型,并通過編寫API程序?qū)崿F(xiàn)MBD-DEM耦合,從而對離散元系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真。模擬結(jié)果顯示:土體的高度及孔隙率隨著時間的進行均呈現(xiàn)遞減趨勢,并有著“先快后慢”的規(guī)律,在壓實的后期變化很小,甚至出現(xiàn)上升的趨勢,說明了土壤的壓實有一個合適的“壓實遍數(shù)”;在壓實的加載階段,顆粒壓力逐漸上升并到達峰值,之后的卸荷階...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及方法
    1.4 技術(shù)路線
第二章 離散元方法基本理論
    2.1 離散元法基本假設
    2.2 離散元基本原理與力學模型
        2.2.1 離散元的基本思想
        2.2.2 離散元法兩個基本方程
    2.3 離散元法求解過程與方法
    2.4 EDEM軟件介紹
        2.4.1 EDEM工作界面
        2.4.2 EDEM求解路線
        2.4.3 EDEM接觸模型
        2.4.4 EDEM時間步長的確定
    2.5 本章小結(jié)
第三章 砂性土壤模型建立
    3.1 土壤結(jié)構(gòu)及其分類
        3.1.1 土壤結(jié)構(gòu)
        3.1.2 土壤分類
    3.2 土壤物性指標
        3.2.1 孔隙率與孔隙比
        3.2.2 密實度
    3.3 砂性土離散元模型
        3.3.1 接觸模型選擇
        3.3.2 離散元模型參數(shù)標定
        3.3.3 土壤顆粒離散元模型
    3.4 本章小結(jié)
第四章 土壤振動壓實過程離散元模擬
    4.1 土壤振動壓實離散元模型
        4.1.1 離散元模型參數(shù)設置
        4.1.2 土壤顆粒生成
        4.1.3 鋼輪模型建立
        4.1.4 仿真參數(shù)的設置
    4.2 離散元仿真過程分析
        4.2.1 MBD-DEM耦合過程
        4.2.2 土壤壓實過程演繹
    4.3 離散元仿真結(jié)果分析
        4.3.1 土體高度變化分析
        4.3.2 土壤孔隙率變化分析
        4.3.3 土壤顆粒壓力變化及分布特征
        4.3.4 不同滑轉(zhuǎn)率對壓實效果的影響
        4.3.5 作業(yè)參數(shù)對土體動態(tài)響應影響分析
        4.3.6 土壤顆粒接觸動力學分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與建議
    1.結(jié)論
    2.建議
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3852684