半无限区域雪壤与车轮交互作用接触动力学特性分析

车轮与雪壤交互作用是车辆在高原、极地等环境下安全行驶的基础。为构建准确表征车轮与雪壤接触过程的车轮-雪壤交互动态模型,建立圆盘加载仿真模型,获取典型雪壤的压力-沉陷关系;基于硬质雪壤建立车轮-雪壤交互数值仿真模型,对车轮-雪壤交互接触作用力进行数值仿真。利用圆盘加载试验结果和实车试验结果,对建立的数值模型进行有效性验证。基于车轮-雪壤交互平均接触应力关系建立车轮-雪壤交互接触作用力解析模型,利用仿真结果对解析模型进行验证。研究结果表明:半无限区域下的圆盘加载数值仿真模型能够有效反映雪壤的压力-沉陷特性,车轮-雪壤交互数值仿真结果与实际车轮行驶的下陷量、运动阻力系数有较好的一致性;车轮行驶滑移率为正时,车轮载荷-沉陷关系和车轮-雪壤交互接触作用力趋于稳定,车轮行驶滑移率为负时,车轮下陷量变大,由此导致垂向支持力正应力部分和运动阻力增加;车轮行驶滑移率为正时,车轮-雪壤交互解析模型可以准确预测车轮-雪壤交互接触作用力的变化趋势。

厚硬岩层周期破断步距计算及影响因素分析

针对众多地区采场覆岩存在厚硬岩层,破断岩块块度较大,导致破断步距计算公式结果失真的问题,考虑岩块间相互作用力及支护参数等多重因素,结合材料力学中的组合变形,建立了厚硬岩层周期破断步距力学模型,得出了周期破断步距计算公式,通过现场实测数据对所推导公式进行了实证,并与传统悬臂式破断步距计算公式进行对比。研究结果表明:随岩层厚度的增大,传统计算公式结果偏离实际值愈发明显,而推导的步距计算公式则可与实际较好吻合,具有较高的可靠性和合理性。