双频振动压实机—土壤系统的数值仿真

建立了双频振动压实机—土壤系统的力学和数学模型,在试验基础上确定了模型中的参数值和相关系数。将数学模型转换为状态方程,利用SIMULINK仿真框图进行数值仿真,得到了压实机参数和土壤参数变化与压实效果的关系。以压实机对地面作用力最大为目标函数,以试验所得主要参数的取值范围作为约束条件,对压路机的参数匹配进行了优化。

双频振动在振动压实中的应用及试验研究

针对当前单频振动压实机械的压实性能不足现象,提出了一种基于双频合成技术的双频振动压实机械,建立了该机械的动力学的模型。经过试验研究,得出双频振动压实优于单频振动压实,以及相位角选择在(-300,300)对深层压实效果较好,两激振频率比选择为3:2,即高频为33.98 Hz,低频为22.44 Hz时,压实效果较好的结论。并给出了在设计双频振动压路机时,频率、振幅、相位角等影响压实重要参数的合理选择。

双频双幅合成振动压实的动力学仿真

为了分析双频双幅合成振动压路机各设计参数对压实效果的影响，设计了双频双幅合成振动压实的试验样机。在前期试验的基础上，建立了压实机-土壤系统的动力学模型，对土壤的刚度及阻尼值进行求解，得出了土壤刚度与阻尼值随压实遍数的变化规律。基于数学模型的动力学仿真，描述了上车和下车位移、加速度和压实轮对地面的作用力等在工作过程中的变化规律，得到了压实机主要工作参数间较合理的匹配关系及其取值范围：低频频率为20～30Hz，低频振幅为0．8～1．5mm，频率比为1～3，振幅比为1／3～1／2，激振器的初始相位角为0°～90°。

多频合成振动压实的机理

为了强化压实过程,讨论了多频合成振动压实的机理,设计和制造了双频合成振动压实样机,进行了“机器土壤”系统的建模和数值仿真;利用正交试验方法对样机性能进行了试验研究。结果表明,试验土壤在虚铺35cm、压实12遍时,表层压实度达到90%以上,表明多频合成振动压实比单频振动压实具有明显的优越性。