Файл: Воронин, В. А. Теоретические основы процесса деформации переувлажненных почв гусеницами уборочных машин.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 36
Скачиваний: 0
9
<Г> |
Рис.23. Изменение |
относительной длины |
пластического |
|
участка в |
зависимости от угла |
внутреннего |
трения среды.
напряжений в пластических областях необходимо решать систему кано нических уравнений (59) при определенных граничных условиях. Та кое решение может быть представлено в замкнутом виде при помощи функции Римана /26/ или приближенным путем с использованием ко нечно-разностных соотношений и свойств линий скольжения /14/.
Однако в теории деформации почв гусеницами уборочных машин использование строгих методов определения напряжений и деформаций при сжатии тонкого слоя пластического материала между двумя жест кими плитами, разработанных в теории пластичности и изложенных в общих чертах в настоящем параграфе, встречает ряд затруднений, основными из которых является:
1. Изменение характера напряженного состояния в пластических зонах при различных отношениях ширины деформатора 2а и высоты деформируемого слоя Н (рис.24); причем это изменение носит диск
ретный характер, что затрудняет определение напряженного состояния на границах перехода.
2. Существующие решения требуют проведения значительных объе мов вычислений позволяют определить напряженное состояние толь ко в численной форме; отсутствие простых функциональным зависимос тей между напряжениями и деформациями не позволяет использовать эти решения для описания процесса взаимодействия движителей с деформируемым основанием.
В связи с изложенным представляется целесообразным использо вать в теории предельного равновесия среды с учетом жесткого подстилающего слоя решения, основанные на трехчленной формуле, впервые предложенной К.Терцаги и получившей широкое распростране ние в механике грунтов (/2/, /27/, и др.). С учетом влияния жест кого подстилающего слоя Мацделем и Саленооном /16/ предложена сле дующая форма этой формулы:
<^=. n-lT-F{r Hy+ h-#"- Fg-Ng. +■ с FC*NC , |
(66) |
где - удельная нагрузка на грунт, соответствующая предельному равновесию среды, с учетом жесткого подстилающего слоя;
&- половина ширины штампа;
У- объемный вес грунта;
64
Рис.24. Поля линий скольжения пластического тела с учетом жесткого подетлеющего слоя при различных отноше ниях ширины штампа 2а к толщине деформируемого слоя Я . Заштрихованные области при деформации остаются жесткими.
65
h - глубина погружения штампа;
С- сцепление;
Fff, |
- безразмерные величины, зависящие |
от угла внутреннего |
|||
|
|
трения грунта и расстояния от штампа до жесткого |
|
||
|
|
подстилающего слоя; |
|
|
|
Njf,Ng.,Nc- |
коэффициенты несущей способности, |
являющиеся |
' |
||
|
|
функцией угла внутреннего трения грунта. |
|
||
Численные значения |
V f l ¥ . x ) , |
Ь - f C M |
|
||
N v = 4>(V), N a = W |
) , N t =4>(vp) |
|
|
||
приведены в таблицах 1-4. |
|
|
|||
|
В таблицах 1-3 влияние жесткого подстилающего слоя учиты |
||||
вается безразмерной величиной |
|
|
|||
|
|
X |
, |
|
(67) |
где |
Н |
- расстояние |
от штампа до жесткого подстилающего |
|
|
|
|
СЛОЯ (рис.25); |
|
|
|
|
2а - ширина штампа* |
|
|
||
|
Значения величия, приведенных н таблицах 1-4, получены реше |
||||
нием системы канонических уравнений (59) |
в форме уравнения |
(66) |
и поэтому отражают достаточно строгое ^тематическое решение пре дельного равновесия пластической среды с учетом жесткого подстилаю щего слоя*
Уравнение (66) описывает наиболее общий случай предельного равновесия среды, учитывающий и пригрузку в результате внедрения
штампа |
в среду. Очевидно, что условие предельного равновесия сре |
|
ды без |
погружения штампа |
(H=HQ) получается из уравнения (66) |
при условиях У =0 и h |
=0. |
Рис. 25 Расчетная схема деформации почвы с учетов жесткого подстилающего слоя.
66
|
|
Значения- Far |
|
|
fcs |
V* 0,77' |
0.5- |
'0,33: |
0,25 |
|
2,07 |
4,23 |
||
30° |
I,? |
|||
|
U = I |
|
|
|
20° |
0.467- |
- |
1,07.' |
1,28 |
Ъг = I |
||||
■10° |
0,246 |
|
— |
— |
7* =.I |
|
Значения. 15 g.
|
|
|
; x. |
0,5 |
i 0,,33 |
30° |
H |
1,59 |
1,12. |
2„42: |
6„07 |
= I |
|||||
20° |
Ь / |
1,16 |
I..0X |
I,.33: |
Л,,95 |
|
*« = i |
|
|
|
|
10° X » |
0,895 |
- |
1,07,' |
№ |
|
|
|
I— _____ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т^сужцэ.1; |
|
|
q |
|
0J25 |
0,1 |
I0,067. |
;0,05. | |
0,033; |
j0,025, |
о.З' ;,I67; |
|
|
||||||
9i.9.' |
24,0 |
|
1^2 |
I45Q, 3j.8I>JQ5 I„3-i08 I,95*-I0?-3^- |
||||
1,63. |
2,20 |
|
4,,41 |
9,82 |
9.7,' |
340 2,G'IQ5 ' -. |
||
№ . |
№ |
’ |
№ |
I.,36, |
2.,28, |
4,33. |
20- |
ИЗ, |
|
|
|
|
|
Таблица, 2' |
|
|
0,25 |
0,2 |
0,167 |
0,125 |
• 0.IOC |
| 0,067 |
0,05 |
0,033 |
16,5 |
47,5 |
142 |
1370 |
I,4*I04 |
5,5‘JQ6 |
- |
- |
2,93 |
4,52 |
7,14 |
18,7 |
51,9 |
763 |
I26»104 |
- |
1,37 |
1,51 |
1,79 |
2,39 |
3,25 |
7,17 |
17,9 |
92,3, |
я
30® Л» 1,59
baJL —
20“ *fcXrXb
b-.i .
10® >■*0,895
гс= X
o9 £*0,707
•.c= 1
Таблица'3
|
Значения |
Fc |
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
0,5 |
0,33 |
0,25 |
0,2 |
0,167 |
0,126 |
| 0,100 |
0,067 |
0,05 |
10,033 |
1,13 |
2,5 |
6,36 |
17,4 |
50,2 |
150 |
1444 |
1,48'IC4 5,81*10® |
|
- |
|
1,16 |
1,39 |
2,13 |
3,29 |
5,17 |
8,29 |
22;o |
61,5 |
905 |
1,5‘Ю 4 |
- |
- |
I,II |
1,35 |
1,62 |
1,95 |
2,33 |
3,34 |
4,77 |
11,7 |
29,4 |
- |
■ - |
1,02 |
I,II |
1,21 |
1,30 |
1,40 |
1,59 |
1,78 |
2,27 |
2,75 |
3,72 |
Таблица 4
|
|
|
Коэффициенты несущей способности |
Ny , Ng. , N e • |
|||||
|
0 |
5 |
. 10 . |
75 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
Я * |
0 |
0,17 |
0,46 |
1,4 |
3,16 |
6,92 |
15,32 |
15,19 |
86,46 |
N * |
■ I - .. I* 87 |
. -2*47 |
4.94 |
6 ,4 |
.. 10.7 |
18.4 |
33.3 |
64.2 |
|
■ . Nc |
5,14 |
6,49 |
8,34 |
II |
14,8 |
20,7 |
30,1 |
46,1 |
75,3 |