Научные основы моделирования системы "грунт-рабочее оборудование землеройных машин" в режиме послойной разработки

• Автор: Берестов, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Могилев
• Количество страниц: 406 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Обзор исследований
1.1 Методы исследования процессов резания и копания грунта
1.2 Методы исследования величины угла сдвига
1.3 Плоское предельное равновесие сыпучей среды
1.4 Выводы, цель и задачи исследования
2 Основы теории резания грунта
2.1 Обоснование принятых расчетных положений
2.2 Исходные положения для расчета
2.3 Методика определения угла сдвига по граничным условиям
2.3.1 Решения с сингулярной ТОЧКОЙ при вершине откоса
2.3.2 Разрывные решения
2.3.3 Решения при непрерывном распределении напряжений с активной зоной
2.4 Расчет параметров при большом сдвиге
2.5 Заключение
3 Основы теории копания грунта
3.1 Особенности процесса копания
3.2 Копание плоским рабочим органом
3.2.1 Обоснование расчетной схемы
3.2.2 Расчет сил, действующих на призму волочения
3.2.3 Расчет сил сопротивления копанию
3.3 Копание рабочим органом отвального типа
3.3.1 Обоснование расчетной схемы
3.3.2 Расчет сил, действующих на призму волочения
3.3.3 Расчет сил сопротивления копанию

3.4 Копание рабочим органом ковшового типа
3.4.1 Обоснование расчетной схемы
3.4.2 Учет трения грунта о боковые стенки ковша
3.4.3 Начальная стадия процесса копания
3.4.4 Промежуточная стадия процесса копания
3.4.5 Заключительная стадия процесса копания
3.5 Заключение
4 Пассивное давление грунта на подпорные стенки
4.1 Анализ зоны предельного равновесия в грунтовом массиве
4.2 Пассивное давление грунта на прямую подпорную стенку при прямой поверхности засыпки
4.2.1 Решения с сингулярной точкой
4.2.2 Разрывные решения
4.2.3 Решения при непрерывном распределении напряжений с пассивной зоной
4.2.4 Решения при непрерывном распределении напряжений с активно! зоной
4.3 Пассивное давление грунта на ломаную подпорную стенку при прямой поверхности засыпки
4.3.1 Решения с сингулярной точкой при верхней грани подпорной стенки
4.3.2 Решения с линией разрыва при верхней
грани подпорной стенки
4.3.3 Решения о непрерывным распределением напряжений с пассивной зоной при верхней грани подпорной стенки
4.3.4 Решения с непрерывным распределением напряжений с активной зоной при верхней грани подпорной стенки
4.3.5 Решения при комбинированном (предельном и непредельном) давлении на грани подпорной стенки
4.4 Пассивное давление грунта на подпорную стенку при ломаной засыпке

4.4.1 Решения с сингулярной точкой для подпорной стенки
4.4.2 Решения с линией разрыва для подпорной стенки
4.4.3 Решения при непрерывном распределении напряжений с пассивной зоной для подпорной стенки
4.4.4 Решения при непрерывном распределении напряжений с активной зоной для подпорной стенки
4.5 Пассивное давление грунта на ломаную подпорную стенку при ломаной поверхности засыпки
4.5.1 Решения при пассивной зоне на первой грани засыпки
4.5.2 Решения при активной зоне на первой грани засыпки
4.6 Заключение
5 Взаимодействие ножа с разрабатываемым грунтом
5.1 Расчет параметров при первом малом сдвиге
5.2 Расчет параметров при последующем малом сдвиге
5.3 Учет сопротивлений по боковым граням
5.4 Заключение
6 Алгоритмизация расчета процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом
6.1 Логические основы расчета
6.2 Алгоритмы расчета математических моделей
6.2.1 Алгоритм расчета резания и копания грунта плоским рабочим органом
6.2.2 Алгоритм расчета копания грунта отвальным рабочим органом
6.2.3 Алгоритм расчета копания грунта ковшовым рабочим органом
6.2.4 Алгоритм расчета взаимодействия ножа с грунтом

Если I ПОСТОЯННО, ТО ф есть функция только одной переменной
7]. Если прямые характеристики проходят через точку О и, следовательно, составляют пучок, то удобно вводить полярные координаты г, 0 с полюсом в той же точке 0 (рис. 1.5). Тогда решения имеют вид:
а = С ехр (~2ф tgр) ; ф = 0 + є , (1.15)
где G -произвольная постоянная.
Кривые характеристики представляют собой логарифмические опирали, которые с увеличением угла в удаляются от точки О
г ехр (-9 tgp) = const . (1.16)
Если Г| постоянно, а £ переменно, то при тех же условиях
имеем
а = D ехр (2ф tgp) ; ф = 0 - є , (1 .17)
где D - произвольная постоянная.
Кривые характеристики являются логарифмическими спиралями г ехр (0 tgp) = const , (1.18)
приближающимися к точке О с увеличением угла 0.
Если I и Г| постоянны, то о и ф также постоянны, а характеристики образуют на плоскости Ш две изогональные системы параллельных прямых.
Применительно к пассивному давлению грунта на подпорную стенку суть метода, разработанного В.В.Соколовским, сводится к следующему (рис. 1.6).
При выполнении условия
ß Ц?
где ß - угол при вершине подпорной стенки; со - угол отклонения приведенного давления, действующего на грунт со стороны подпорной стенки; О = arcsin
ч - T=sfnp тіжг1 «Р [<2p-l+t»u)£gp], (1.19)