单钢轮压路机非线性动力学模型与振动轴旋向对压实效果的影响分析

发布时间：2020-04-23 06:07

【摘要】：全液压单钢轮振动压路机已经成为路面压实设备中最为常见的作业设备,目前国内市场的全液压单钢轮振动压路机主要分为全液压垂直振动压路机和全液压圆周振动压路机两种机型。本文以全液压圆周振动压路机为研究对象,采用理论分析、试验研究、数值仿真的方法,研究了其压实过程的动力学特性及振动轴旋转方向对压实效果的影响。首先,在土壤三轴压缩试验的基础上,结合前人研究成果,采用分段线性化方法,建立了全液压单钢轮振动压路机4自由度非线性动力学模型,分析了振动压实过程振动轮和机架竖直和水平方向的速度和加速度,并对非线性模型和线性模型的分析结果间差异进行了讨论。利用某型号试验样机进行振动性能测试以及土壤压实作业试验,得到试验测试样机的振动性能参数以及压实土壤应力数据。对振动轮轴线方向振幅的一致性进行了分析。在试验基础上,借助ABAQUS软件,建立了全液压单钢轮圆周振动压路机压实过程有限元仿真模型,其仿真分析结果与试验结果一致,验证了有限元仿真模型的正确性。最后采用该仿真模型分析了被压实土壤中的应力分布及振动轴轮旋转方向对压实效果的影响规律。仿真结果表明静压工况下以及振动压实工况下振动轮正下方土壤内部应力沿深度方向呈现递减趋势,沿振动轮轴线方向均匀分布。静压工况振动轮横截面内应力近似沿竖直方向对称分布,振动工况下,振动轮与振动轴旋转方向保持相反可使更多压应力作用在已被压实区域土壤中,带来更好的压实效果。
【图文】：

振动压路机4自由度模型

竖直方向刚度随位移变化图
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U415.521

【参考文献】

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本文编号：2637437