一种基于Kriging代理模型的土壤压力沉陷特性预测方法

基于有限元理论研究了加载速率和平板尺寸对土壤承压沉陷特性的影响,发现同一沉陷深度的土壤承载力随着加载速率的提高而增大,平板尺寸的增大会降低单位面积土壤承载力。采用Prony指数型函数拟合方法对不同土壤力学参数和加载条件下的土壤压力沉陷曲线进行数值拟合,拟合结果具有较高的精度,R 2均大于0.9.基于Kriging插值法建立土壤力学参数、加载速率和平板半径与Prony指数函数参数之间的代理模型,提出通过已知土壤力学参数和加载条件直接预测土壤承压沉陷特性的方法,模型测试效果良好。

一种基于RBF代理模型的土壤承压特性拟合方法

基于有限元理论研究了加载速率和平板尺寸对土壤承压沉陷特性的影响,发现同一沉陷深度的土壤承载力随着加载速率的提高而增大,平板尺寸的增大会降低单位面积土壤承载力。采用Prony指数型函数拟合方法对不同土壤力学参数和加载条件下的土壤压力沉陷曲线进行数值拟合,拟合结果具有较高的精度,R2均大于0.9。基于RBF神经网络建立土壤力学参数、加载速率和平板半径与Prony指数函数参数之间的代理模型,实现通过已知土壤力学参数和加载条件直接预测土壤承压沉陷特性的功能。模型测试效果良好。

基于有限元仿真的土壤压力沉陷模型建立与分析

针对土壤本构模型的多样性,利用有限元计算方法,对土壤压力沉陷进行建模与分析。根据有限元计算方法在分析土壤力学中的应用,通过对不同土壤力学参数下得到的压力沉陷结果进行拟合,得出土壤压力沉陷特性曲线,分析了土壤参数弹性模量、泊松比、内摩擦角和黏聚力对双指数模型参数的影响,给出了一种土壤压力沉陷双指数模型。试验结果表明,采用双指数模型对湿黏土压力沉陷关系进行拟合是可行的。该方法对研究土壤压力沉陷模型建立与分析具有参考价值。

不同条件下土壤压力沉陷关系有限元分析

基于有限元理论研究了加载速率和载荷板尺寸对土壤压力沉陷关系和经典土壤压力沉陷模型参数拟合的影响,加载速率和载荷板尺寸均对土壤压力沉陷关系产生影响。提高加载速率会提高同一沉陷量时的土壤承载力,载荷板尺寸的增加会降低单位面积的土壤承载力。采用最小二乘法对经典土壤压力沉陷模型参数进行了拟合,发现不同加载速率和载荷板尺寸下,模型参数并非常数,单一条件对模型参数的影响规律具有相似性,不同条件对模型参数的影响差异较大,试验条件对模型参数的影响规律有待进一步研究。

动态加载条件下土壤承压沉陷特性仿真研究

采用有限元数值分析研究了加载速率对土壤承压沉陷特性的影响,发现能很好拟合经典土壤承压沉陷模型对准静态加载条件下的土壤承压沉陷特性关系,但对动态加载条件下的土壤承压沉陷特性关系的拟合有明显误差。动态加载条件下的土壤承压沉陷特性关系采用Prony法拟合,与经典土壤承压沉陷模型相比具有更高的拟合精度。对土壤承压沉陷实测试验数据对比的结果表明采用Prony法模拟误差较小。

基于改进土壤承压模型的履带车辆行驶振动特性仿真研究

计算履带车辆在软土路面上行驶时振动特性的基础在于研究土壤承压特性,然而目前以贝克公式为代表的土壤承压模型缺乏考虑剪应力因素、加卸载因素和加载速率因素。通过物理试验结合仿真试验的手段在贝克公式基础上,综合考虑这三种因素影响,建立了改进土壤承压模型。建立了某型履带车辆的动力学模型,基于改进土壤承压模型进行了履带车辆行驶振动特性仿真研究,研究结果显示,与贝克公式相对比,基于改进土壤承压模型计算得到的车体冲击加速度峰值以及平均值要小,而履带板的沉陷量要大。研究结论可以为预测履带车辆在软土路面上行驶时的下陷量、行驶阻力、振动特性以及牵引特性等性能提供参考。