Научные основы моделирования и управления технологическими машинами на грунтах со слабой несущей способностью

• Автор: Борисевич, Владимир Борисович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 381 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН С ДЕФОРМИРУЕМЫМ ГРУНТОМ
1.1. Проблемы моделирования взаимодействия технологических машин с грунтом слабой несущей способности

1.2. Методология измерения параметров грунта

1.2.1. Сравнение зависимостей «давление - деформация грунта»

1.2.2. Взаимосвязь между нагрузкой и осадкой

1.2.3. Взаимосвязь между напряжением сдвига и перемещением

1.2.4. Влияние скорости взаимодействия на деформацию грунта

1.3. Статистические характеристики микропрофилей участков дорог

1.3.1. Оценочные показатели и характеристики микропрофиля поверхности дорожного полотна
1.3.2. Аппроксимация спектральных плотностей дисперсий микропрофиля участков дорог и функций когерентности
1.3.3. Классификация спектров микропрофилей дорог
1.3.4. Номенклатура дорожных условий для расчета параметров колебаний
1.3.5. Числовые характеристики микропрофилей дорог
1.4. Анализ физических моделей взаимодействия с грунтовыми основаниями
1.4.1. Принципы разработки моделей взаимодействия одиночного колеса с деформируемым грунтом
1.4.2. Модели взаимодействия одиночного жесткого колеса с деформируемым грунтом
1.4.3. Проблемы моделирования взаимодействия многоколесных технологических машин
1.5. Методы аналитического, имитационного и статистического моделирования процессов управления
1.5.1. Использование декомпозиционного подхода при моделировании сложных технических систем
1.5.2. Имитационные и гибридные модели
1.5.3. Статистические методы оценки эмпирических зависимостей
Выводы по главе

2. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕСА С ДЕФОРМИРУЕМЫМ
ОСНОВАНИЕМ
2.1. Разработка методики и моделей оценки характеристик грунта по
результатам штамповых экспериментов
2.1Л. Модели погружения и сдвига
2.1.2. Методика оценки параметров нелинейной регрессии
2.1.3. Методика сравнительного анализа моделей взаимодействия на основе
дисперсионного анализа
2.2. Разработка модели влияния скорости на реакцию деформируемого основания
2.2.1. Взаимодействие штампа с деформируемым основанием при ударе
2.2.2. Экспериментальные исследования влияния скорости воздействия на осадку
2.2.3. Разработка физической модели взаимодействия контактной площадки движителя с грунтом слабой несущей способности
2.3. Разработка эквивалентной кинематической схемы погружения контактной площадки
2.3.1. Общая структура построения эквивалентной схемы
2.3.2. Расчет приращений вертикальной нагрузки
2.3.3. Расчет приращений горизонтальной составляющей
2.3.4. Алгоритм вычисления эквивалентного погружения
2.4. Энергетические модели погружения в условиях произвольной
траектории погружения
Выводы по главе
3. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОПРОФИЛЕЙ ДОРОГ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА КОЛЕСНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА
3.1. Статистические характеристики микропрофилей дорог
3.1.1. Разброс первичных статистических характеристик микропрофилей участков дороги
3.1.2. Вторичные статистические характеристики микропрофилей маршрутов
3.2. Влияние сезонных изменений на статистические характеристики
микропрофилей дорог
3.2.1. Влияние сезонных изменений на первичные статистические характеристики микропрофиля

3.2.2. Влияние сезонных изменений на вторичные статистические
характеристики микропрофиля маршрутов
3.3. Моделирование возмущающих воздействий дорожного полотна
3.3.1. Спектральная плотность вертикального возмущающего воздействия
3.3.2. Моделирование возмущающего воздействия
Выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ С ДЕФОРМИРУЕМЫМ ГРУНТОМ
4.1. Анализ и разработка физической и статистической моделей взаимодействия одиночного колеса с грунтом слабой несущей способности
4.1.1. Напряженное состояние в грунте при локальном воздействии
4.1.2. Напряженное состояние грунта под колесом
4.2. Разработка метода анализа взаимодействия одиночного колеса
4.3. Влияние параметров грунта и колеса на характеристики процесса взаимодействия
4.3.1. Влияние угла внутреннего трения
4.3.2. Влияние экспоненты деформации
4.3.3. Влияние модуля сдвига
4.3.4. Влияния скорости колеса на тяговые и кинематические характеристики
4.3.5. Влияние буксования колеса на тяговые и энергетические
характеристики
4.4. Методика расчета взаимодействия многоколесных машин с грунтом
слабой несущей способности
Выводы по главе
5. ПРОЦЕССНОЕ ОПИСАНИЕ И ИНТЕГРАЦИЯ МОДЕЛЕЙ УЗЛОВ И АГРЕГАТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЫ В АНАЛИТИКО -ИМИТАЦИОННУЮ СРЕДУ
5.1. Формализация имитационной модели динамики функционирования технологической машиной
5.1.1. Операции над процессами
5.1.2. Формальное описание процесса поведения агрегатов технологических машин
5.1.3. Алгоритмическая модель процесса

Для характеристики ровности поверхности дороги кроме функций спектральной плотности дисперсии КЧ1(Ъ) и функции когерентности у а, В)
удобно использовать числовые характеристики. Такими характеристиками является дисперсия (среднеквадратическое значение <х9) ординат
микропрофиля в определенной полосе дорожных частот [11, 26, 27], значение спектральной плотности дисперсии ординат микропрофиля на определенной (базовой) частоте - Кд/ (X). Нормативных значений на диапазон дорожных частот, в котором следует определять Бд(а ) пока нет. В работах автора
использовались в начале два диапазона: 0,18лГ' <Л<12м~1. Первый из них соответствует всему диапазону дорожных частот, записываемых ДПП при скорости записи V = 40 км/ч (ширина полосы пропускания тракта «запись-воспроизведение» 0,32Гц частот 0,3м”1 <А<12м-1, который являлся как бы внутренним стандартом для целой серии исследований вторичных характеристик ровности дорожной поверхности. Для скоростных автомагистралей этот диапазон равен 0,16м”1 <А<2,5м”’, для автомагистралей этот диапазон равен 0,32м”1 < А < 5м-1, а для булыжных дорог - 0,63м”1 < А < 10м”1
предложении ИСО по измерению и обработке данных по микропрофилям дорог рекомендуется брать диапазон дорожных частот 0,063м”1 < А <17,77м”1 [26].
Базовая дорожная частота, на которой определяется значение СПД, характеризующее ровность дорожной поверхности, принимается одной и той же согласно рекомендациям ИСО - А* = 1м”1 (то есть длине волны неровности Г = 6,28м).
Таким образом, на основании анализа исследований по методам записи микропрофилей дорог и оценке их ровности можно принять следующую