邓丽娜[1]2004年在《双频振动压实作业参数优化及动态仿真》文中指出本文采用理论分析和试验研究相结合的方法，对双频振动压实样机工作参数进行了优化，对压实过程进行了数值仿真，为多频振动压实理论和方法的工业应用奠定的基础。 本文对双频振动压实机的振幅和相位角做了进一步的试验研究，得出了在给定介质条件下频率、振幅、相位角的较佳值；通过压实度测试、速度测试和功率测试，以及对加速度响应信号和压力响应信号的处理与分析，对样机的性能进行了全面的考核，并与单频振动时进行了比较；在试验研究的基础上，建立了“压实机—土壤”系统的数学模型，并利用MATLAB软件对压实过程进行了仿真分析，仿真结果与试验结果基本一致，证明了数学模型基本正确，为整机的设计和优化奠定了基础。试验研究证明，新设计样机的工作性能稳定，单位生产量的能耗较小，工作效率较高等优点。
姚运仕[2]2006年在《双频合成振动压实方法的试验研究》文中研究表明为了强化压实过程，本文提出多频合成振动压实方法，即任一时刻有多个激振频率及其对应的振幅同时作用于被压实材料，使被压实材料大小不同的颗粒处于共振状态，且颗粒间的摩擦作用减小，为有效压实创造了有利条件，其中，双频合成振动压实是一种简单而有效的压实方法。由频率合成分析可知，双频合成振动的两个简谐分量应与被压实材料固有频率的主要成分相适应，如一个为适合压实表面层的高频低幅分量，如频率取36～65Hz，振幅取0.4～0.8mm；另一个为适合压实中下层的低频高幅分量，如频率取20～30Hz，振幅取0.8～2.0mm。 论文提出“在合理的工作速度下，上中下各层的压实度同时满足要求”的参数优化目标，设计了双频合成振动压实样机，利用正交试验方法对样机的频率及频率比、振幅及振幅比和相位参数等进行了试验，结果是两个频率的相位差及频率比对压实效果的影响最明显；两频率成分的振幅及其振幅比对压实效果的影响较明显；两频率成分的频率值对压实效果的影响不大：激振器的相位对压实效果的影响较小。本次试验的较佳参数组合是：低频频率取24Hz，频率比取1:3，低频振幅取1.0mm，振幅比取2:1，两频率的相位差取0°，激振器初始相位取90°。 在参数优化试验的基础上对样机进行了性能试验。在同等试验条件下，与同等规格的普通单频振动压路机相比，在表层压实度高3.36％，在下层压实度高4.28％，达到相同压实度所需的压实遍数少1／3。说明样机不但具有良好的整体压实效果，而且具有明显的深层压实优势，同时具有较高的生产率。选取黄土和粉土进行了样机的压实适应性试验。试验结果显示样机对所选的几种压实材料都具有良好的压实效果，在振动压实12遍后，黄土的表层压实度为87.04％，下层压实度为76.34％；粉土的表层压实度为90.25％，下层压实度为86.08％。表明双频合成振动压实对被压实材料具有较好的适应性。
董秀辉[3]2003年在《双频振动压实作业参数的试验研究》文中研究表明本文首先以振动压路机为重点，介绍了国内外压实机械的概况和发展方向，结合我国国情，论证了开发具有自己知识产权的小型压实机械产品的必要性。在过去6年多的科研努力基础上，本文对原有双频振动压路机进行了技术上和结构上的改造，并采用特殊结构设计了振动前轮，以实现冲击压实。最后，通过大量的对比性试验，确定了双频振动压路机两频率的取值范围，对双频振动压路机两频率比、对应振幅比和两频率相位差等参数对压实效果的影响作了一定的分析工作，也验证了采用特殊结构设计的振动前轮能够实现冲击压实，而且效果很好。最后依据试验，给出了双频振动压路机的力学模型。
朱伟敏[4]2006年在《双频合成振动压实机动力学仿真研究》文中研究指明为了强化压实过程，本文提出多频合成振动压实方法，即任一时刻有多个激振频率及其对应的振幅同时作用于被压实材料上，使被压实材料大小不同的颗粒同时处于共振状态的压实方法，并以双频合成振动压实为例进行了理论分析、试验和动力学仿真研究。 理论上分析了频率和振幅的合成对合成振动的影响，得出两频率比取值应为有理数，建议高频频率取36～65Hz，低频频率取20～30Hz；两激振频率的初始相位差应为φ=π/2(1-λ)或φ=3π/2(1-λ)，高频名义振幅和低频名义振幅的取值应分别低于在单频激振下的取值，建议低频名义振幅取0.8～1.6mm，高频名义振幅取0.4～0.6mm。 设计并制造了双频合成振动压路机，并对其进行了参数优化试验、不同激振方式的对比试验和不同被压实材料的适应性试验，参数优化实验可得此样机在级配土的最佳工作参数组合为：低频频率取24Hz，频率比取1：3，低频振幅取1.0mm，振幅比取2：1，两频率的初始相位差取0°和激振器初始相位差取90°；不同激振方式的对比试验中，与同等规格的普通单频振动压路机相比，表层压实度提高了3.36％，下层压实度提高了4.28％，达到相同压实度所需的压实遍数减少了1／3：不同被压实材料的适应性实验可知，振动压实12遍后，黄土的表层压实度为87.04％，下层压实度为76.34％；粉土的表层压实度为90.25％，下层压实度为86.08％。 建立了能基本反映压实过程的动力学模型，结合动力学模型仿真和试验结果进行了土壤参数动态识别、振动压路机动态响应分析和工作参数优化，得出了在静压两遍、振压叁遍和压实终了时的土壤刚度值和阻尼值、各参数对样机动态响应的影响和样机工作参数的取值范围，为样机设计、现有设计参数的修正和智能化发展提供了参考。 研究证明，多频合成振动压实是一种非常有效、实用的强化压实方法，其研究成果可供工程应用参考。
钟春彬[5]2011年在《双频合成振动压实工业样机性能试验与分析研究》文中提出双频合成振动压实过程中，任一瞬时有两个不同频率的激振力同时作用于被压实材料，可使更多具有不同固有频率的材料颗粒处于共振状态，减小相互间的摩擦与内聚力，为压实创造有利的条件。该技术的推广应用，必将有效地提高压实效率，改善压实质量。论文在理论分析和试验研究的基础上，研制出双频合成振动压实工业样机，并通过试验和有限元法数值分析，对该样机压实性能进行了较深入的研究，为双频合成振动压路机的工业化生产奠定了基础。提出考虑土壤塑性变形的压路机—土壤相互作用非线性动力学模型，与经典线性模型相比，非线性模型更接近压路机工作实际。借助该非线性动力学模型，对双频合成振动试验样机压实过程中振动轮运动特性和动力特性进行了仿真分析，得到土壤参数对振动轮运动和振动轮与土壤相互作用力的影响规律。同时指出压路机—土壤耦合系统固有频率并不固定不变，而是和激振力幅值有关，该系统幅频特性中出现超谐波共振和次谐波共振等典型的非线性特征。在理论分析和实验室研究的基础上，确定了双频合成振动压实工业样机合理的振动参数，并通过对柳工20吨单钢轮压路机技术改造，研制出双频合成振动压实工业样机。完成双频合成振动压实工业样机与同吨位柳工常规CLG620型单频压路机对比试验，测定并比较了两机振动参数、起振停振性能及压实性能。对比试验表明，双频合成振动压实工业样机振动参数达到设计要求，振幅沿振动轮轴向分布均匀。高幅起振时两机压力冲击相当，低幅起振时双频工业样机压力峰值略高，但高幅和低幅停振时，双频工业样机液压系统低压腔最高压力较对比试验用单频压路机低约5%，显示出该工业样机停振过程更为柔和。相对于试验用单频压路机，双频工业样机对上层土壤压实效果略差，平均压实度为91%，比单频试验机平均压实度93%稍低；下层二者相当，平均压实度均为83%；而对中层土壤的压实，双频工业样机平均压实度达到86.8%，而单频试验机为83%，表现出双频合成振动对中下层土壤的压实有更大的优越性。建立了双频合成振动压实工业样机压实过程二维有限元分析模型，对压实过程土壤中竖向应力、塑性应变、表面下沉量以及振动轮与土壤的接触压力进行了分析。研究了压实过程中上述各参数的分布和变化特点，并深入分析了压路机工作振幅、行走速度及土壤参数对其影响规律，为双频压路机的改进设计与合理使用提供了依据。
马建, 孙守增, 芮海田, 王磊, 马勇[6]2018年在《中国筑路机械学术研究综述·2018》文中指出为了促进中国筑路机械学科的发展,从土石方机械、压实机械、路面机械、桥梁机械、隧道机械及养护机械6个方面,系统梳理了国内外筑路机械领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。土石方机械方面综述了推土机、挖掘机、装载机、平地机技术等;压实机械方面综述了静压、轮胎、圆周振动、垂直振动、振荡压路机、冲击压路机、智能压实技术及设备等;路面机械方面综述了沥青混凝土搅拌设备、沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土搅拌设备、水泥混凝土摊铺设备、稳定土拌和设备等;桥梁机械方面综述了架桥机、移动模架造桥机等;隧道机械方面综述了喷锚机械、盾构机等;养护机械方面综述了清扫设备、除冰融雪设备、检测设备、铣刨机、再生设备、封层车、水泥路面修补设备、喷锚机械等。该综述可为筑路机械学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
龚创先[7]2013年在《振动压路机压实性能研究与优化》文中研究表明随着施工建设规模的不断壮大，道路建设的迅速发展，对压实技术提出了更高的要求，因此压路机的发展显得十分关键。智能化振动压路机独特的智能机构和智能控制技术使其成为了振动压路机发展的前沿方向，但如何准确获取土体被压实状态的变化情况以及如何根据被压实土体的状况自动调整自身参数和激振模式成为首当其冲的问题。针对这一关键问题，本文进行了较为深入的研究，主要开展了以下几个方面工作：1）为了得到动力学模型的模拟参数，首先选取12吨智能化振动压路机的基本参数，根据振动压路机的设计标准对其他参数进行了选择和计算。运用半空间理论中的“方程对等法”，对被压实材料的刚度、阻尼等参数进行确定。2）基于振动压实技术，结合实际情况，构建了“机架—振动轮—土体”四自由度动力学模型和连耦下的动力学方程，并对模型作了假设和简化，运用达朗伯原理等方法解析得到了机架、振动轮的位移和加速度方程，为分析和优化奠定了理论基础。3）通过探讨振动轮振动加速度与土基压实度两者的内在联系，分析压路机参数对振动轮振动加速度的动态影响，得到压路机参数对压实度的影响规律。引入对地面动作用力和土体吸收能量两个压实性能参数对压实度进行研究。探究了压路机参数对振动轮加速度、对地面作用力和土体吸收能量的影响，分析得到了土体有效压实的工作参数和自身参数调整方法。研究表明：可依据不同压实阶段下土体参数的不同，对工作频率、静偏心距、线载荷和上下车质量比进行调整有利于提升压路机的压实性能。4）对比了压实度和压实效果两个参数对整机压实性能的表征能力，结果表明压实效果更能有效反映压路机压实性能。以压实效果作为优化目标，对智能化振动压路机参数进行了优化，得到了不同压实状况下最佳激振频率和不引起跳振的激振角度，并进一步获得了临界振幅、名义振幅和最佳碾压速度。运用函数拟合的方法，得到了各个参数与土体参数的拟合曲线，为智能化振动压路机在各压实阶段下参数的优选提供一定的理论数据。优化数据表明：最佳激振频率在振动系统二阶共振频率的1.29~1.39倍范围内。
张青哲[8]2010年在《土基振动压实系统模型与参数研究》文中研究指明交通量的增长及汽车荷载的增大,对公路压实质量提出了更高的要求。实践证明,对公路路基进行必要的有效压实,可以增加路基土和路面材料的不透水性和强度稳定性,增强路面的使用性能并延长路面的使用寿命。由于振动压路机比同吨位的静力压路机不仅有更好的压实效果,而且有更高的压实效率,所以,振动压路机被广泛应用于压实施工的各个领域。本文分别从动力学理论模型分析、试验研究、土压应力信号的分析与处理及有限元数值分析等方面,对土体振动压实系统的力学模型、模型参数对振动压实效果的影响规律、压应力及压实能量在土层中的分布与传递规律及土内压应力的叁维分布特性进行深入研究。根据机械系统动力学理论,建立了“振动压路机—土”系统的动力学模型,对振动压实过程中的接地振压和跳振压实两种工况进行动力学分析,推导了振动轮与土体间动态作用力只的计算公式,在此基础上,分析了模型中激振频率、振幅等振动参数及土体参数对振动压实效果的影响关系。通过振动压实试验研究,以压实度为评价指标,得到了振幅、振动频率、碾压速度等压实作业参数对压实效果的影响规律为：振幅对压实度影响最大,其次是碾压速度,振动频率对压实度的影响不如振幅和碾压速度明显,但存在最佳振动频率。结合所建立的动力学模型,对土体刚度和阻尼进行动态识别,结果表明：土体刚度随土体不断趋于密实状态逐渐增大,土体阻尼随土体不断趋于密实状态逐渐减小；振动压实系统的固有频率和振动轮加速度随着土体刚度的增加逐渐增大,但增幅越来越小。土压应力信号包含了振动压实物理过程的重要信息。通过对土压应力信号的时频域分析,研究了压应力在土体各层的分布情况以及压实能量在土内的吸收状况与传递规律。由于试验中采集的土压应力信号是一个含噪的非平稳瞬态突变信号。为了从含噪信号中提取理想的压应力信号,分析信号的联合时频特性,对信号去噪方法进行了对比研究,提出了基于小波变换去噪和奇异值检测的土体振动压实压应力信号分析方法。计算出压应力从出现到达峰值的历经时间和压应力在土中作用时间,以此研究名义振幅、振动频率和碾压速度等压实作业参数对土基振动压实效果的影响关系。结果表明：压应力在各层土体内的作用时间与振幅基本上呈线性增长关系,与碾压速度呈下降关系,但碾压速度越高,其降低趋势变缓,与振动频率呈先增长后下降的关系,即存在最佳振动频率。综合压实度测试结果和土压应力信号的小波变换去噪与奇异值检测结果,得到最佳的振动压实作业参数为：振幅1.6mm,振动频率30Hz到32Hz之间,碾压速度1.12km/h-1.30km/h之间。为了研究振动压实作用下土中压应力的叁维分布特性,将振动压实系统的动力学理论模型与有限元方法相结合,首次建立了土体振动压实系统的叁维数学物理模型,并利用有限元方法对土体振动压实过程进行仿真。仿真结果显示：激振力在任一瞬时的作用区域内,土内应力场分布基本一致,在轮宽方向,压应力分布不均匀,而在压实深度方向,压应力具有递减性。本文工作将理论分析、试验研究和有限元仿真有机结合,为优化土体振动压实作业参数、提高压实效果和效率、揭示土的振动压实机理提供理论依据,并对现场压实具有重要的工程指导意义。
岳建平[9]2006年在《双频合成振动压实的试验研究》文中研究说明本文提出多频合成振动压实方法，即任一时刻有多个激振频率及其对应的振幅同时作用于被压实材料，使被压实材料大小不同的颗粒处于共振状态，颗粒间的摩擦作用减小，为有效压实创造了有利条件。 设计了双频合成振动压实机，采用推荐的工作频率、振幅、相位角等参数，对级配土进行了压实试验，验证了双频合成振动压路机在单频振动、振荡、振动+振荡、双频振动等方式作业时的压实效果，实现了一机多用。双频合成振动压实时，级配土表层压实度达到了86.4％，深层压实度也达到了77.3％。 对样机还进行了不同被压实材料的适应性试验。振动压实12遍后，黄土的表层压实度为89.67％，下层压实度为78.36％；粉土的表层压实度为92.29％，下层压实度为86.55％。 对试验中得到的动态信号进行了处理和分析。加速度信号分析表明：随压实遍数的增加，加速度幅值与功率谱值呈先增加后基本稳定的趋势；与单频振动压实相比，双频合成振动压实能量集中在两个工作频率处，具有多频多幅的特点。土压力信号分析表明：与单频振动相比，压力沿深度衰减较慢，且深层压力增长明显。动态信号分析结果证明了多频合成振动压实的优势。 试验研究证明，多频合成振动压实是一种强化压实过程的有效方法，其研究成果具有重要的工程应用前景。
肖刚[10]2001年在《双频振动压实机的设计及性能研究》文中进行了进一步梳理本文首先介绍了国内外压实机械的概况和发展方向，以及各种压实机械的不同压实机理，分析了各压实机械的适用范围及其利弊，并且在自行式振动压实机样机的设计、性能试验的基础上，提出了多频振动压实理论，从而得出了一种新型压实机械—双频振动压实机及其设计原理和方案。针对双频振动压实理论，确定了双频振动压实机的主要设计参数，并建立了数学模型。最后，对试验样机在单频（低频、高频）振动作用和双频振动作用下进行了如下几方面的对比试验：压实度、沉降量、工作速度及振动性能测试，并进行了生产率计算，为机器参数优化和改进提供了依据。
参考文献：
[1]. 双频振动压实作业参数优化及动态仿真[D]. 邓丽娜. 长安大学. 2004
[2]. 双频合成振动压实方法的试验研究[D]. 姚运仕. 长安大学. 2006
[3]. 双频振动压实作业参数的试验研究[D]. 董秀辉. 长安大学. 2003
[4]. 双频合成振动压实机动力学仿真研究[D]. 朱伟敏. 长安大学. 2006
[5]. 双频合成振动压实工业样机性能试验与分析研究[D]. 钟春彬. 长安大学. 2011
[6]. 中国筑路机械学术研究综述·2018[J]. 马建, 孙守增, 芮海田, 王磊, 马勇. 中国公路学报. 2018
[7]. 振动压路机压实性能研究与优化[D]. 龚创先. 湘潭大学. 2013
[8]. 土基振动压实系统模型与参数研究[D]. 张青哲. 长安大学. 2010
[9]. 双频合成振动压实的试验研究[D]. 岳建平. 长安大学. 2006
[10]. 双频振动压实机的设计及性能研究[D]. 肖刚. 长安大学. 2001
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