土在水平载荷作用下应力-变形关系和车辆牵引力研究

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1、地面力学作业论文土壤在水平载荷作用下的应力-变形关系和车辆牵引力的研究作者:孟凡皓指导老师：马鹏宇2011年4月23日15土在水平载荷作用下的应力-变形关系和车辆牵引力的研究作者：孟凡皓指导老师：马鹏宇（长安大学交通建设与装备学号：2506080108陕西西安）摘要：简要叙述了土的主要性质，在分析土在水平载荷作用下应力分布情况和应力-变形关系的基础上，研究了轮式车辆和履带式车辆牵引力的相关问题。给出了车辆牵引力的计算公式，分析了影响车辆牵引力的因素并提出了提高车辆牵引力的有效方法。关键词：水平载荷剪切应力附着系数车辆牵引力Abstract:thisarticlebrieflydescr

2、ibesthemainpropertiesofsoilandsoil,ontheanalysisinlevelloadstressdistributionandstress-basedontherelationofdeformation,studiesthewheeledvehiclesandcaterpillarvehiclestractionrelatedissues.Giventractioncalculationformulaofvehicles,analyzesthefactorsinfluencevehicletractionandputsforwardtheeffecti

3、vemethodtoimprovevehicletraction.Keywords:horizontalloadshearstressadhesioncoefficientVehicletraction15目录第一章：绪论41.1引言41.2车辆牵引力研究的背景和意义4第二章:与车辆牵引力有关的土的特性52.1土的有关性质简述52.2均布水平载荷作用下土中应力分布52.3土体在水平载荷作用下的应力—变形关系6第三章：履带式车辆的牵引力73.1车辆牵引力的产生73.2履带车辆的附着性能73.3切向牵引力与滑转率的关系93.4其它影响履带车辆牵引力的因素9第四章：轮式车辆的牵引力104.1

4、轮式车辆行走机构动力学104.2轮式车辆牵引力的计算方法114.3轮式车辆的附着性能12第五章：提高车辆牵引力的方法简述135.1提高履带式车辆牵引力的方法135.2提高轮式车辆牵引力的方法13参考文献1515第一章：绪论1.1引言车辆在地面上行驶要靠土来支撑，要借助土的反力来发挥推进力，还要用推进力来牵引作业机具进行地面作业。许多工程机械的作业对象就是土，所以工程机械和地面是一个自然的统一体。但是长久以来，人们往往把这个统一体分开，孤立地研究车辆本身，希望通过单纯的提高车辆参数来提高行驶性能，却很少涉及车辆与地面之间的相互作用问题。例如对于车辆的牵引性能，只是用一些安全系数很大的参数

5、来评价。随着科技的发展，人民对机器性能的要求越来越高，许多在安全系数掩盖下的未知因素的作用逐渐突出，这就迫使人们去深入研究车辆和地面之间的相互作用过程和关系。要提高车辆的牵引性能，必须从根本上改变车的形态，而不能只于几何尺寸的变更；必须把车辆和车辆的作用介质统一起来研究，而不能单独研究任何一个方面。将土的性质和车辆牵引力有机的统一起来进行分析研究，是本文时刻注意的一个问题。1.2车辆牵引力研究的背景和意义车辆牵引力作为车辆性能参数的重要指标，对其的研究的重要性不言而喻，其成果具有重要的理论意义和现实意义。过去，人们往往只重视车辆本身的参数，而忽略了车辆和土壤相互作用之间的关系。随着技术

6、要求的不断提高，越来越多的人开始关注车辆的作用介质土壤，并把两者联系起来研究，如贝克，Janosi，日本学者K.Kogure和富一多以及苏联学者比普利亚等。目前国内走在前列的有吉林大学以及长安大学等。将车辆与土壤结合起来研究已经受到了越来越多人的重视与认可。15第二章:与车辆牵引力有关的土的特性2.1土的有关性质简述这里所研究的土并不只是土的颗粒，而是松散堆积物的整体。土是由不同的相（固相、液相、气相）所构成的多相体系。土的各相之间的相对含量和相互作用对土的状态和性质有着明显的影响。影响车辆牵引力的土的因素有很多。其中最主要的因素之一土的抗剪强度。土的抗剪强度直接影响土在水平载荷作用下

7、的剪切应力—变形关系。土的抗剪强度与法向应力的关系可由库仑定律表示为:〔1〕式中：土的抗剪强度；作用在剪切面上的法相应力；土的强度指标，内摩擦角；土的强度指标，黏聚力。由上式可见，土体的破坏不是土体颗粒的破坏，而是土颗粒间联结的破坏。对于砂性土，因为土的黏聚力C很小，所以决定其抗剪强度的重要指标是内摩擦角（由砂土的密实度，颗粒形状，大小和颗粒级配等决定）；对于粘性土，其抗剪