振动压实系统非线性滞回模型研究

"振动压实系统动力学模型研究" 文章主要探讨了振动压实系统中动力学模型的应用和改进。振动压实是土木工程中重要的施工技术，主要用于道路、机场跑道等基础设施的建设，确保土壤的密实度和稳定性。在这个过程中，土壤与振动设备之间的相互作用是一个复杂的非线性动力学问题，需要精确的模型来描述。 传统的振动压实系统动力学模型通常采用分段线性和双曲函数滞回模型来模拟土壤的弹性-塑性行为。然而，滕云楠、韩明等研究者发现，这两种模型在处理土壤在振动过程中的动态特性时存在一定的局限性。它们可能无法充分反映土壤在反复加载和卸载条件下的真实响应，尤其是在高频率振动下，模型的准确性会下降。 为了解决这个问题，作者提出了一种新的非线性滞回模型，即指数函数滞回模型。这种模型更符合土壤在振动压实过程中表现出的非线性动力学行为，能够更好地捕捉土壤的松弛和硬化效应。通过数值分析和实际试验结果的比较，新的模型被证明在描述土壤动态响应方面更为准确，有助于深入理解和解析振动压实过程中的摩擦机理。 此外，研究还运用了渐进法对振动系统进行响应分析。渐进法是一种处理复杂动力系统的方法，它能够逐步揭示系统在不同时间尺度上的行为，对于理解振动压实过程中的瞬态和稳态响应特别有用。结果显示，指数函数滞回模型与实验数据吻合良好，证实了其在振动压实土的动力学特性分析中的适用性。 关键词涉及到的核心概念包括振动摩擦、滞回模型和振动压实。振动摩擦是指土壤与振动设备之间由于相对运动产生的阻力，是影响压实效果的关键因素。滞回模型是用来模拟材料在循环荷载下应力应变关系的工具，是分析振动压实系统的关键。而振动压实则是一个涉及多物理场交互的过程，包括力的传递、土壤颗粒的位移和变形等，对模型的精度要求较高。 这篇论文的研究成果对于提升振动压实技术的理论基础和工程应用具有重要意义，为优化压实设备设计、提高施工效率和工程质量提供了理论支持。同时，提出的指数函数滞回模型也为非线性动力学领域的进一步研究提供了新的思路和方法。