土在水平載荷作用下的應(yīng)力-變形關(guān)系和車輛牽引力的研究

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1、地面力學(xué)作業(yè)論文土壤在水平載荷作用下的應(yīng)力-變形關(guān)系和車輛牽引力的研究作者:孟凡皓指導(dǎo)老師：馬鵬宇2011年4月23日15土在水平載荷作用下的應(yīng)力-變形關(guān)系和車輛牽引力的研究作者：孟凡皓指導(dǎo)老師：馬鵬宇（長(zhǎng)安大學(xué)交通建設(shè)與裝備學(xué)號(hào)：2506080108陜西西安）摘要：簡(jiǎn)要敘述了土的主要性質(zhì)，在分析土在水平載荷作用下應(yīng)力分布情況和應(yīng)力-變形關(guān)系的基礎(chǔ)上，研究了輪式車輛和履帶式車輛牽引力的相關(guān)問(wèn)題。給出了車輛牽引力的計(jì)算公式，分析了影響車輛牽引力的因素并提出了提高車輛牽引力的有效方法。關(guān)鍵詞：水平載荷剪切應(yīng)力附著系數(shù)車輛牽引力Abstract:thi

2、sarticlebrieflydescribesthemainpropertiesofsoilandsoil,ontheanalysisinlevelloadstressdistributionandstress-basedontherelationofdeformation,studiesthewheeledvehiclesandcaterpillarvehiclestractionrelatedissues.Giventractioncalculationformulaofvehicles,analyzesthefactorsinfluenc

3、evehicletractionandputsforwardtheeffectivemethodtoimprovevehicletraction.Keywords:horizontalloadshearstressadhesioncoefficientVehicletraction15目錄第一章：緒論41.1引言41.2車輛牽引力研究的背景和意義4第二章:與車輛牽引力有關(guān)的土的特性52.1土的有關(guān)性質(zhì)簡(jiǎn)述52.2均布水平載荷作用下土中應(yīng)力分布52.3土體在水平載荷作用下的應(yīng)力—變形關(guān)系6第三章：履帶式車輛的牽引力73.1車輛牽引力的產(chǎn)生73.2履

4、帶車輛的附著性能73.3切向牽引力與滑轉(zhuǎn)率的關(guān)系93.4其它影響履帶車輛牽引力的因素9第四章：輪式車輛的牽引力104.1輪式車輛行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)104.2輪式車輛牽引力的計(jì)算方法114.3輪式車輛的附著性能12第五章：提高車輛牽引力的方法簡(jiǎn)述135.1提高履帶式車輛牽引力的方法135.2提高輪式車輛牽引力的方法13參考文獻(xiàn)1515第一章：緒論1.1引言車輛在地面上行駛要靠土來(lái)支撐，要借助土的反力來(lái)發(fā)揮推進(jìn)力，還要用推進(jìn)力來(lái)牽引作業(yè)機(jī)具進(jìn)行地面作業(yè)。許多工程機(jī)械的作業(yè)對(duì)象就是土，所以工程機(jī)械和地面是一個(gè)自然的統(tǒng)一體。但是長(zhǎng)久以來(lái)，人們往往把這個(gè)統(tǒng)一體

5、分開(kāi)，孤立地研究車輛本身，希望通過(guò)單純的提高車輛參數(shù)來(lái)提高行駛性能，卻很少涉及車輛與地面之間的相互作用問(wèn)題。例如對(duì)于車輛的牽引性能，只是用一些安全系數(shù)很大的參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)。隨著科技的發(fā)展，人民對(duì)機(jī)器性能的要求越來(lái)越高，許多在安全系數(shù)掩蓋下的未知因素的作用逐漸突出，這就迫使人們?nèi)ド钊胙芯寇囕v和地面之間的相互作用過(guò)程和關(guān)系。要提高車輛的牽引性能，必須從根本上改變車的形態(tài)，而不能只于幾何尺寸的變更；必須把車輛和車輛的作用介質(zhì)統(tǒng)一起來(lái)研究，而不能單獨(dú)研究任何一個(gè)方面。將土的性質(zhì)和車輛牽引力有機(jī)的統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行分析研究，是本文時(shí)刻注意的一個(gè)問(wèn)題。1.2車輛牽引力

6、研究的背景和意義車輛牽引力作為車輛性能參數(shù)的重要指標(biāo)，對(duì)其的研究的重要性不言而喻，其成果具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。過(guò)去，人們往往只重視車輛本身的參數(shù)，而忽略了車輛和土壤相互作用之間的關(guān)系。隨著技術(shù)要求的不斷提高，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注車輛的作用介質(zhì)土壤，并把兩者聯(lián)系起來(lái)研究，如貝克，Janosi，日本學(xué)者K.Kogure和富一多以及蘇聯(lián)學(xué)者比普利亞等。目前國(guó)內(nèi)走在前列的有吉林大學(xué)以及長(zhǎng)安大學(xué)等。將車輛與土壤結(jié)合起來(lái)研究已經(jīng)受到了越來(lái)越多人的重視與認(rèn)可。15第二章:與車輛牽引力有關(guān)的土的特性2.1土的有關(guān)性質(zhì)簡(jiǎn)述這里所研究的土并不只是土的顆粒，而

7、是松散堆積物的整體。土是由不同的相（固相、液相、氣相）所構(gòu)成的多相體系。土的各相之間的相對(duì)含量和相互作用對(duì)土的狀態(tài)和性質(zhì)有著明顯的影響。影響車輛牽引力的土的因素有很多。其中最主要的因素之一土的抗剪強(qiáng)度。土的抗剪強(qiáng)度直接影響土在水平載荷作用下的剪切應(yīng)力—變形關(guān)系。土的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力的關(guān)系可由庫(kù)侖定律表示為:〔1〕式中：土的抗剪強(qiáng)度；作用在剪切面上的法相應(yīng)力；土的強(qiáng)度指標(biāo)，內(nèi)摩擦角；土的強(qiáng)度指標(biāo)，黏聚力。由上式可見(jiàn)，土體的破壞不是土體顆粒的破壞，而是土顆粒間聯(lián)結(jié)的破壞。對(duì)于砂

8、性土，因?yàn)橥恋酿ぞ哿很小，所以決定其抗剪強(qiáng)度的重要指標(biāo)是內(nèi)摩擦角（由砂土的密實(shí)度，顆粒形狀，大小和顆粒級(jí)配等決定）；對(duì)于粘性土，其抗剪