土壤冲击特性的实验研究
土的击实试验
土的击实试验土的击实试验也称为土的压实性试验，是用来评估土壤在受到作用力的情况下的变形和抗力特性的试验。
土壤是建筑、基础设施和道路等建设工程的重要组成部分，因此了解其力学性质对于保证工程质量至关重要。
下面将介绍这一试验的步骤、设备和数据处理方法。
步骤：1. 准备深度10-15厘米的土样。
为了获得精确的测试结果，应在同一地点分别进行多次采样，并将所有样品混合在一起以获得具有代表性的土样。
2. 将土样倒入铸模中。
铸模可以是一个圆柱体或一个立方体，其尺寸通常为10厘米x20厘米或15厘米x30厘米。
3. 用手或专用的工具将土均匀地压实到铸模中，直到土壤的表面与模板顶部水平对齐。
轻轻敲打铸模四周，以确保土的均匀分布和无气孔。
4. 称重，并记录整个系统（铸模+土）的重量，即为初试重。
5. 将冲击头沿着铸模中心的轴线向下落。
落下高度通常为30厘米至60厘米之间。
这个过程被称为一个冲击。
6. 重复第5步，使其共冲击5次，并记录每次冲击后的土样高度。
7. 重复所有步骤，并使用不同的落下高度来获得多组试验数据。
设备：1. 冲击头和杆：用于在土样上施加力。
2. 铸模：一个可以容纳土样并允许垂直冲击落下的方形或圆形的金属或塑料容器。
3. 电子天平：用于称量整个系统的重量。
4. 支架：用于确保冲击头的落下高度和角度的一致性。
数据处理：1. 根据试验结果，绘制出土的应变-压实度曲线。
压实度是指土壤受到冲击后的压缩程度，通常表示为土的单位体积受到的压缩量。
应变是指土壤受到作用力产生的形变。
通过绘制这种曲线，可以评估土壤的压缩性。
2. 根据试验数据，计算每个冲击高度下的压实比例。
压实比例是指每个冲击所压实的土体积与未压实的土体积之比。
通过这项计算，可以明确不同压实高度的冲击力对土壤的影响。
3. 根据压实比例，将所获得的所有数据绘制成压实比例-落下高度曲线。
此曲线显示冲击高度与土壤的压实程度之间的关系，这也被称为曲线。
4. 使用曲线，评估土壤的压实度和压实性质。
土的击实试验报告
土的击实试验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对不同类型土壤的击实试验，探究土壤的击实特性及其影响因素，为土壤工程设计提供科学依据。
二、实验材料与方法。
1. 实验材料，本实验选取了黏土、砂土和壤土作为试验材料，以代表不同类型的土壤。
2. 实验方法，首先，将每种土壤样品放入击实试验仪中，然后施加标准冲击数进行击实试验。
在试验过程中，记录每次冲击后土壤的压实度，并绘制击实曲线。
三、实验结果与分析。
经过击实试验，得出以下结论：1. 不同土壤类型的击实特性存在明显差异。
黏土的击实性能最好，其次是壤土，砂土的击实性能最差。
2. 土壤的击实性能受含水率和颗粒组成的影响较大。
含水率较高时，土壤的击实性能较好；而颗粒组成较为均匀的土壤，其击实性能也较好。
3. 土壤的击实性能对工程建设具有重要影响。
在路基、堤坝等工程中，需要根据土壤的击实特性进行合理设计，以确保工程的稳定性和安全性。
四、实验结论。
本实验通过对不同类型土壤的击实试验，得出了土壤的击实特性及其影响因素。
这对于土壤工程设计具有一定的指导意义。
在今后的工程实践中，应充分考虑土壤的击实性能，合理设计工程结构，以确保工程的安全稳定。
五、实验总结。
通过本次实验，我们深刻认识到土壤的击实特性对工程建设的重要性。
在今后的工程设计中，应充分考虑土壤的击实性能，合理选择土壤材料，并进行科学合理的工程设计，以确保工程的安全稳定。
六、参考文献。
1. 《土壤力学基础》。
2. 《土木工程材料学》。
七、致谢。
特别感谢实验室的老师和同学们在实验过程中的帮助和支持，没有他们的辛勤付出，本次实验也无法顺利完成。
冻融循环对土壤结皮抗冲击侵蚀能力影响的实验研究
冻融循环对土壤结皮抗冲击侵蚀能力影响的实验研究土壤结皮覆盖了35%的陆地地表(部分地区覆盖度甚至超过70%),在干旱半干旱地区的土壤-水-植物系统中扮演者重要的角色,对荒漠化的恢复有着重要的生态功用。
在土壤结皮中颗粒之间的粘聚力比在松散土壤要大许多,而且土壤结皮表面自由粉尘的含量少,因此结皮覆盖地表的抗风蚀能力大大增强。
在沙漠化地区,土壤结皮经常会受到风沙流的冲刷作用,了解和分析风沙流对土壤结皮的冲击破坏,对于预测荒漠地区粉尘释放和土壤侵蚀有着重要的参考意义。
在过去的20年里,土壤结皮的抗侵蚀能力引起人们越来越大的兴趣,对于土壤结皮的研究力度越来越大。
在我国北方干旱半干旱地区,冻融现象是普遍存在的,特别是在冬末春初和秋末冬初季节交替的时间段。
然而针对冻融作用下土壤结皮受冲击破坏造成的粉尘释放和土壤侵蚀的研究却很少,因此本文工作主要集中在冻融作用对土壤结皮抗风蚀性能的影响方面。
实验采用了多种土壤结皮。
为了控制结皮的相似性,减小实验测量中存在的误差,土壤结皮的制作过程均在实验室内进行。
实验采用了六种结皮,包括利用在干旱半干旱地区结皮中发现的微生物制作出的五种生物结皮和一种物理结皮。
由于土壤水主要是通过降雪或者降雨来补充分的,本文在实验中模拟了降雪融雪事件,并研究其对干旱半干旱地区土壤结皮的影响,定义了冻融增蚀系数来量化降雪融雪事件对不同种类结皮抗风蚀能力的影响程度。
实验还详细地研究了含水率和冻融次数在结皮冻融循环过程中的具体作用。
结果表明,生物结皮普遍比物理结皮抗侵蚀能力强,但是生物结皮受冻融作用影响较大。
冻融使得结皮刺破强度大幅度减弱,含水率越高,刺破强度随冻融次数增加减弱的越快。
融雪-冻融实验表明,在高风速时,点形念珠藻(NP)形成的生物结皮受冻融作用影响最大,冻融增蚀系数最大为4.68,侵蚀率增加了368%。
侵蚀率随含水率和冻融次数增加而增加,在21%含水率五次冻融时,冻融增蚀系数为4.08,侵蚀率增幅308%。
雨水对土地的侵蚀实验
雨水对土地的侵蚀实验一、实验目的通过模拟雨水对土地的侵蚀过程，了解雨水对土壤的侵蚀作用，并观察其对土壤剥蚀、产生沟壑等影响。
二、实验材料与方法材料：1. 土壤样本：采集不同种类的土壤样本，如沙壤土、黏土等，清除其中的杂质。
2. 清水：确保清水的纯净度。
方法：1. 准备好不同种类的土壤样本，并进行细致的标记以区分。
2. 选择一个适合的实验场地，通常室外场地更为适宜。
3. 在实验场地上搭建合理大小的实验装置，装置中设有一定倾角的土坡。
4. 将不同种类的土壤样本均匀地分布在土坡上，每种土壤样本的分布面积应相等。
5. 使用喷头水龙头，调节出较为自然的雨水流量。
将雨水由上方均匀喷洒在土坡上。
6. 观察实验过程中土壤的剥蚀情况、沟渠的产生以及土地的变化情况。
7. 记录实验过程中的变化，并进行照片或视频拍摄以备后续分析。
三、实验原理与结果分析雨水对土地的侵蚀主要通过雨滴冲击、坡面径流和沟道侵蚀三个过程进行。
1. 雨滴冲击：雨滴落到土壤表面时，会对土壤产生冲击力，使土壤颗粒溅射并向四周蔓延。
这会造成土壤表面的疏松和颗粒的重新排序。
在实验过程中可以观察到土壤样本表面的颗粒分离和变形。
2. 坡面径流：坡面径流是指雨水自然流动到土壤表面，并在其上产生流动。
由于雨水流动的力量，会将土壤表面的颗粒带走，进而形成所谓的剥蚀过程。
通过实验，可以观察到雨水流动带走土壤颗粒，土地逐渐变得平坦。
3. 沟道侵蚀：当坡面径流流动速度足够大时，会形成沟渠，这被称为沟道侵蚀。
雨水通过沟渠流动时，其力量会将土壤扩大的坑洞冲刷得更深。
通过实验，可以观察到沟渠越来越深，并有可能导致土壤崩溃。
根据观察和记录的数据，可以进行实验结果的分析。
具体分析如下：1. 对比不同土壤样本：通过实验过程中对比不同种类的土壤样本，可以发现不同土壤对雨水的侵蚀反应有所差异。
通常来说，沙壤土较为容易受到侵蚀，其土壤颗粒较为松散，容易被雨水冲刷带走。
而黏土则较为稳固，对雨水的冲刷反应较小。
土工击实试验方法研究
土工击实实验方法的研究击实实验是建筑物地基、道路地基、室内地坪及场地平整等施工和验收的重要依据。
笔者基于工作中积累的实际操作经验,介绍击实实验的方法及其要点，对其进行研究，以期获得对施工有指导意义的数据。
1 研究土击实性的意义用土作为填筑材料，如修筑道路、堤坝、机场跑道、运动场、建筑物地基及基础回填等，工程中经常遇到填土压实的问题。
经过搬运未经压实的填土，原状结构已被破坏，孔隙、空洞较多，土质不均匀，压缩量大，强度低，抗水性能差。
为改善填土的工程性质,提高土的强度，降低土的压缩性和渗透性，必须按一定的标准，采用重锤夯实、机械碾压或振动等方法将土压实到一定标准，以满足工程的质量标准。
研究土的填筑特性，常用现场填筑实验和室内击实实验两种方法。
前者是在现场选一实验地段，按设计要求和施工方法进行填土，并同时进行有关的测试工作，以查明填筑条件（包括土料、堆填方法，压实机械等）与填筑效果的关系。
该方法能反应施工的实际情况，但需时间和费用较多，只在重大工程中进行。
室内土工击实实验是近似的模拟现场填筑的一种半经验性的实验。
实验时，在一定条件下用锤击法将土击实，以研究土在不同击实功能下的击实特性，以便获取设计数值，为工程设计提供初步的填筑标准。
该方法是目前研究填土击实特性的重要方法。
[1]2 土工击实实验方法土工击实实验是研究土压实性能的基本方法，也是建筑工程必须实验的工程之一。
实验采用击实仪法，即通过锤击使土密实，测定土样在一定击实功能的作用下达到最大密度时的含水量（最优含水量）和此时的干密度（最大干密度）。
为了满足工程需要，必须制定土的压实标准。
通常，工地压实质量控制采用压实度，计算式为：K= ρ d / ρdmax式中，k为压实度，% ；ρd为工地碾压的干密度，g/cm3。
ρdmax为室内实验最大干密度，g/cm3 。
若k越接近100% ，则压实质量越高。
对于受力主层或者重要工程K要求大些；对于非受力主层或次要工程，k值可小些[2]。
冲击试验实验分析报告
冲击试验实验分析报告《冲击试验实验分析报告》一、实验背景本次实验是对材料进行冲击试验，旨在研究材料在受冲击加载下的性能。
通过实验，可以了解材料的破裂强度、韧性等特性，为材料的设计及改进提供理论依据。
二、实验方法实验采用冲击试验机进行，首先将试样固定在冲击试验机上，然后以一定的冲击速度对试样进行加载。
实验过程记录了试样在加载过程中的位移、时间等重要数据。
三、实验结果对实验数据进行分析，绘制了试样在冲击加载下的力-位移曲线。
从图中可以看出，在初始加载阶段，试样的位移迅速增加，力也随之增大。
当力达到一定数值时，试样开始发生破裂，位移急剧下降。
四、实验分析1. 能量吸收能力：由于冲击试验是在高速加载情况下进行的，试样需要在很短的时间内吸收冲击能量。
能量吸收能力越强，试样的破裂强度越高，材料的韧性也更好。
2. 破裂特性：从实验结果中可以看出，在破裂阶段，试样的位移急剧下降。
这说明试样在加载过程中发生了破裂，并不能继续承受加载。
破裂位移也是评估材料安全性能的重要指标之一。
3. 力孕时间：实验数据中还可以观察到试样承受冲击力的时间。
力的持续时间越长，说明试样对冲击力的吸收能力越强。
而在破裂阶段，力将迅速下降至零。
五、实验结论根据实验结果和分析，可以得出以下结论：1. 材料在受冲击加载下具有一定的破裂强度和韧性。
2. 利用冲击试验机可以对材料的性能进行评估和分析。
3. 材料在冲击加载下可以吸收一定的能量。
4. 实验结果可以为材料的设计和改进提供理论依据。
六、问题及改进方向在实验过程中，还存在一些问题和改进方向：1. 实验过程中的试样形状和大小可能会对实验结果产生影响，可以进一步探讨不同形状和大小试样的冲击性能。
2. 实验过程中的温度可能会对材料的性能产生影响，可以进一步研究不同温度下材料的冲击性能。
3. 实验数据的采集和分析可能会存在一定的误差，可以采用更精确的设备和方法进行改进。
七、参考文献[1] XXX. 材料力学实验技术. 北京: 高等教育出版社, 2010.八、致谢感谢实验指导老师对本次实验的指导和帮助，也感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持和配合。
爆炸荷载作用下高强混凝土的毁伤性态与地冲击效应_张继春
爆炸荷载作用下高强混凝土的毁伤性态与地冲击效应张继春(土木学院)1 概述混凝土材料是一种应用广泛的传统工程材料,也是国防及重要基础设施的主要原料。
在近10余年来世界多个热点地区进行的局部战争中,钻地武器和由工业炸药制作的巨型炸弹(装药量达数千公斤)的使用对深埋地下的防御工事和指挥中心的安全形成了很大威胁。
如何在提高钻地武器的侵彻破坏能力的同时,研究提出与之相应的工程防护技术,已成为各国关注的一个热点问题。
美、英、法、德、俄等国在研制使用钻地弹方面投入了大量的人力和财力,成功开发出十余种不同类型和型号的钻地弹,且以美国的发展尤为迅速。
例如:美国研制的BLU-113侵彻弹装填285kg高爆炸药,钻地深度超过6m厚混凝土;GBU-28钻地弹的装药量306kg,可以侵彻30m深的土层和6m深的混凝土结构;目前研制的常规洲际弹道导弹和常规潜射弹道导弹均采用多弹头、小装药量(约100kg)、深钻地(钻地混凝土18m、钻土90m以上),其钻地爆炸的地冲击效应几乎与封闭爆炸时相近,达到相同当量地面爆炸地冲击效应的30倍左右,加上运用多弹爆炸聚集的冲击效应原理,可提高装药爆炸效能5～6倍,能在地下深处产生大范围的高应力区,通常要比单弹爆炸所产生应力峰高出3～4倍,有时可达8倍或更高。
由美国空军研究实验室开发的BLU-116/B先进单一战斗部(AUP)长2.4m、直径370m m,装PPXN高能炸药109kg,有穿透3.4m强化混凝土结构。
钻地弹的使用已使得毁伤深埋地下的坚固结构物(构筑物)成为可能,同时又给防护技术带来了更大难度。
就当前的防护技术而言,除了采用异形表面技术和弹道偏转技术外,遮弹层、高强混凝土(单轴抗压强度800～100M Pa)和钢纤维混凝土的应用能增强工程抗毁能力。
然而,精确制导航的钻地武器却完全能够实现定点的重复打击,在初次受到钻地弹的冲击、爆炸作用后,即使防护工程未被破坏,其混凝土的性态很可能发生明显变化,防护工程的下部结构在爆炸波作用下也可能产生一定程度的损伤甚至局部破坏,因而防护工程结构怎样具有抗重复打击能力是一个值得重视的问题。
冲击实验报告总结
冲击实验报告总结本文旨在对冲击实验进行总结和分析，通过对实验结果的观察和论述，探讨冲击实验的意义和应用。
冲击实验是一种重要的实验方法，通过模拟冲击力对物体的影响，以便研究和改进物体的结构和性能。
在本文中，将从实验目的、实验过程和实验结果等方面进行详细的描述和分析。
冲击实验的目的是研究物体在受到冲击力作用下的行为和性能。
通过对物体进行冲击实验，可以评估物体的抗冲击能力和破坏特性，为设计和改进物体的结构提供依据。
在实验过程中，我们选择了一种常见的冲击实验方法，即将物体固定在冲击台上，然后以不同的速度和角度施加冲击力，观察物体的变形和破坏情况。
在实验过程中，我们记录了物体在不同冲击条件下的变形情况，并进行了数据分析和统计。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：首先，物体的抗冲击能力与其材料和结构有关。
不同材料和结构的物体在受到相同冲击力时表现出不同的变形和破坏特性。
其次，冲击力的方向和角度对物体的破坏程度有显著影响。
当冲击力与物体的结构不一致时，物体更容易发生破坏。
冲击实验的结果对于工程设计和安全评估具有重要的意义。
通过对物体在冲击条件下的响应进行研究，可以评估物体的可靠性和安全性，并为改进和优化物体的结构提供依据。
在工程设计中，我们可以根据冲击实验的结果选择合适的材料和结构，以提高物体的抗冲击能力。
在安全评估中，我们可以根据物体在冲击实验中的破坏情况，判断其在实际使用中的安全性和稳定性。
除了对工程设计和安全评估的应用，冲击实验还可以用于研究物体的动力学特性和破坏机制。
通过对物体在冲击力作用下的变形和破坏过程进行观察和分析，可以揭示物体的内部结构和材料性质，为研究物体的破坏机制提供数据和理论支持。
同时，冲击实验还可以用于验证和改进现有的模型和理论，提高对物体行为的理解和预测能力。
冲击实验是一种重要的实验方法，通过模拟冲击力对物体的影响，研究和改进物体的结构和性能。
通过对冲击实验的总结和分析，可以评估物体的抗冲击能力和破坏特性，为工程设计和安全评估提供依据。
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振 动 与 冲 击第22卷第3期JOURNA L OF VI BRATION AND SHOCKV ol.22N o.32003 土壤冲击特性的实验研究Ξ皮爱如 沈兆武 王肖钧 (中国科学技术大学力学与机械工程系,合肥 230026)摘 要 本文利用分离式H opkins on 压杆研究了土体在不同应变率条件下的冲击动态力学性能,发现土体有明显的应变率效应,与静载相比,冲击荷载下土的动强度和动模量均有很大的提高。
关键词:土,H opkins on 压杆,应变率效应中图分类号:O33,T U40 引 言建筑物地基和土工建筑物在动荷载作用下发生振动,土的强度和变形特性都要受到影响。
引起土体振动的振源分天然振源和人工振源两种。
地震、波浪力、风力都是天然振源,交通荷载、爆炸、打桩、机器基础都是人工振源。
冲击荷载作用下土动力学问题的应变范围很大,从精密设备基础振幅很小的振动到强烈地震、炸药爆炸或核爆炸的震害,剪应变从10-6到10-2,在这样广阔应变范围内的土动力计算中所用的特性参数,需要用不同的测试方法来确定。
早在1948年,美国学者卡萨格兰德(Cassagrande A )就设计了多种冲击试验仪[1],以测定冲击荷载作用下土的动力特性,以后各国学者继续对这一问题进行了研究。
土动力测试和其他土工测试一样,原位测试能得到代表实际土层性质的试验资料。
但是限于原位试验的条件和较大的试验费用,一般在原位只做小应变试验,在实验室内则可以做从小应变到大应变的试验。
室内常用的测试方法有超声波脉冲试验、共振柱试验、周期加荷的三轴试验,单剪试验和扭剪试验。
本文则采用分离式(<37mm )H opkins on 压杆来研究土壤在冲击荷载下的动力学特性。
1 冲击实验分离式H opkins on 压杆(简称SPH B )装置是研究材料应变率在102/s ～104/s 下的动态力学性能的重要装置,如图1所示。
它通常采用贴于金属压杆中部的应变片作为测量传感器,记录输入杆上的入射应变波εi 、反射应变波εr 和输出杆上的透射应变波εt ,然后根据一维应力波理论计算出试件上的动态平均应力、应变和应变率[2]。
SPH B 实验技术通过测量压杆上的应变来反推试件材料的应力应变关系,是建立在两个基本假定基础上的。
一个是一维假定(又称平面假定),另一个是均匀性假定。
根据一维假定,可直接利用一维应力波理论确定试件材料的应变率 ε(t )、应变ε(t )和应力σ(t ):ε(t )=Cl 0(εi -εr -εt )ε(t )=Cl 0∫t(εi-εr-εt)dt σ(t )=A 2A 0E (εi +εr +εt )(1)进而可得到试件材料的动态应力应变关系。
式中的应力、应变均以压为正,E 、C 和A 分别为压杆的弹性模量、波速和横截面积,A 0和l 0分别为试件的初始横截面积和试件长度。
根据均匀性假定,可得εi +εr =εt ,代入(1)式后可得到更简单的形式:ε(t )=-2Cl 0εrε(t )=-2Cl 0∫tεrdt σ(t )=A A 0E εt(2)有关该装置的详细介绍及其工作原理可参考文献[2、3]。
图1 H opkins on 压杆装置简图 本文所用的试件尺寸为<37×18mm 的圆柱形原状土体,土壤是密度为2056.99kg/m 3的干性黄土。
土体用特制的环切刀取得,保证土体尺寸的准确及尽可Ξ收稿日期:2002-11-06 第一作者 皮爱如 男,博士研究生,1973年5月生能要求土体的内部结构不被破坏。
同时加工若干个内径为37mm ,外径为50mm ,高度为26mm 的钢套,用于约束试件。
钢套的内径等于压杆的直径,以保证两根压杆传递的冲击载荷仅对套内的土体作用,并且这种作用是完全均匀的。
钢套内壁要求加工光滑,同时给予充分的润滑,以减小摩擦阻力。
试验分三组进行,应变率分别约为300s -1,500s -1,700s -1。
每组试验个做3次,试验结果光滑处理后取平均。
为了比较动静态下土壤的特性,在810MTS (Material T est System )仪器上做一组静态试验。
2 实验结果与分析讨论图2是应变率为291s -1时由应变片测得的典型波形图,入射应变波为εi 、反射应变波为εr 、透射应变波为εt 。
根据一维应力波理论,输入杆被撞击杆撞击后将产生矩形加载波,从图中可以看出入射应变波εi 确为矩形加载波。
据入射应变波为εi 、反射应变波为εr 和透射应变波为εt 之间的关系可以计算出试件轴向上的动态平均应力、应变和应变率。
图3为土体在810MTS 仪器上做静态加载试验得到的轴向上的应力-应变曲线。
图2 应变片测得的典型波形图图3 静态加载应力-应变曲线 图4 加载应力-应变曲线 为对比分析,将静态加载试验得到的土体轴向上的应力-应变曲线与试验计算出试件轴向上的动态平均应力-应变曲线绘制在同一图中(图4)。
图4中曲线1是静态加载应力-应变曲线,曲线2是应变率为291s -1时的冲击加载动态平均应力-应变曲线,曲线3是应变率为522s -1时的冲击加载动态平均应力-应变曲线,曲线4是应变率为658s -1时的冲击加载动态平均应力-应变曲线。
图4中曲线表明:与静载相比,冲击荷载下土的动强度和动模量均有很大的提高;在冲击荷载作用下,土体材料的弹性段不是很明显。
曲线2中冲击荷载加载到41.52MPa 后才卸载,对应的应变为8.41%;曲线3中冲击荷载加载到104.14MPa 后才卸载,对应的应变为14.23%,曲线4中冲击荷载加载到118.52MPa 后才卸载,对应的应变为14.81%。
可见,该土体材料有很明显的应变率效应,随着应变率的提高,应力迅速提高,应变也相应地提高。
3 结 论本文在分离式(<37mm )H opkins on 压杆上用干性黄土做了冲击载荷下的动态压缩试验,获得了三种应变率下的3组动态试验结果,并结合静态试验结果,初步探讨了土体的动态力学性能。
通过对土壤冲击特性的实验研究得出下述结论:1)利用分离式H opkins on 压杆来测试土壤的冲击特性是一种有别其它测试土壤动态特性的方法。
在冲(下转第20页)92第3期 皮爱如等:土壤冲击特性的实验研究 速度和轮胎动载荷的均方根响应增加。
车桥加速度均方根响应则随着车速的提高一直单调增加。
表2 五自由度汽车模型参数参数名称M s(kg)M b(kg)M p(kg・m2)M f(kg)M r(kg)数值7021003500140210参数名称K s K f K r K tf K tr 数值1220074000120000520000520000参数名称C s C f C r数值550180012004 结 论(1)本文提出了解决车辆非平稳响应的一种新方法———“瞬态空间频响函数法”。
用此函数可方便求得各响应的瞬时空间频谱和均方根响应。
该方法经验证有效可行,而且意义清楚,计算方便,便于实际应用。
(2)当车辆匀加速行驶时,系统非平稳响应的三维谱场分析表明:随着加速距离(时间或车速)的增加,路面的低频空间频率成分对车辆的响应起主要作用。
(3)随着加速距离(时间或车速)的增加,座椅和车身加速度功率谱峰值以及轮胎动载荷功率谱的低频峰值是非单调增加的,有局部减小的现象;车桥加速度功率谱峰值和轮胎动载荷功率高频谱峰值是单调增加的;悬架相对位移变化不大;车身角加速度非单调减少。
(4)车辆非平稳响应的均方根分析表明:车辆加速时,在开始阶段各响应值变化较大,而后的变化有一定的规律性。
(5)用本文提出的方法还可以进一步分析车辆的非线性平稳响应问题。
参 考 文 献1 张洪欣.汽车行驶平顺性的计算机模拟.汽车工程,1986(1): 21—312 D okainish M A,E lmadany M M.Random Response of T ractor-semi2 trailer System.Veh.Sys.Dyn.1980,9:87—1123 Hac A.Suspension Optimization of A2-DOF Vehicle M odel Using S tochastic Optimal C ontrol T echnique.J.S ound Vib.1985,100(3):343—3574 Harris on R F.Hamm ond J K.Ev olutionary(frequency/time)spectral analysis of response of vehicles m oving on rough ground by using “covariance equivalent”m odeling.J S ound Vib.1986a,107(1):29—385 Hamm ond J K,Harris on R F.N onstationary Response of Vehicle on R ough G round-A S tate Approch,T ransactions of The AS ME,1981,103:245—2506 罗明廉,魏绍乾.汽车非平稳随机振动的研究.汽车工程, 1990(1):59—657 H wang J H,K im J S.On the Approximate S olution Aircraft LandingG ear Under N onstationary Random Excitations.K S ME Interna2tional Journal.2000,14(9):968—9778 Nigam N C,Y adav D.Dynamic Response of Accelerating Vehicles toG round R oughness.Proc.N oise,Shock and Vibration C on fer2ence,M onash University,1974,280—2859 庄表中.非平稳随机振动.杭州:浙江大学出版社,198610 方 同,孙木楠,宋长清.同源演变随机激励下的非平稳响应。
应用力学学报,1997,14(2):7—1311 Nigam N C,Narayanan S.Applications of Random Vibrations.Ra2 jkamal E lectric Press.1994,219—29212 米奇克[德]著.陈荫三译.汽车动力学.(B)卷.北京:人民交通出版社,1994(上接第29页)击条件下测试材料的应力应变关系曲线,通常需要在试件的同一位置上同时测量随时间变化的应力和应变,而SPH B试验通过测量压杆上的应变来反推试件材料的应力应变关系,是一种间接但又十分简便的方法。