Ларин ФИЗИКА ГРУНТОВ И ОПОРНАЯ ПРОХОДИМОСТЬ КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Часть 1 Физика грунтов Допущено УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности «Автомобиле- и тракторостроение» Москва 2014 1 УДК 629.1.073:624.131 ББК 39.33-01 Л25 Издание доступно в электронном виде на портале ebook.bmstu.ru по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/124/book87.html Факультет «Специальное машиностроение» Кафедра «Колесные машины» Реце нзе н т ы: д-р техн. наук, профессор В.Н. Наумов, д-р техн. наук, профессор Н.С. Вольская Ларин В. В. <...> Л25 Физика грунтов и опорная проходимость колесных транспортных средств : учеб. пособие : в 2 ч. <...> В первой части представлены фундаментальные законы механики грунтов и приближенные методы оценки деформируемости опорных поверхностей (ОП), используемые при оценке опорной проходимости ТС, а также параметры деформируемых ОП. <...> Н.Э. Баумана, 2014 ПРЕДИСЛОВИЕ На эффективность движения транспортных средств (ТС) по местности определяющее влияние оказывают физико-механические свойства опорной поверхности (ОП) и характеристики движителя самого ТС. <...> Для оценки эффективности движения ТС необходимо знать независимые от его конструктивных особенностей параметры, характеризующие физические и механические свойства ОП, а также законы взаимодействия движителя ТС с ОП. <...> Поэтому в дальнейшем будем говорить о деформируемых опорных поверхностях (ДОП), подразумевая под этим понятием все материальные образования на поверхности Земли: песчаные и глинистые грунты, торф, снег и т. д. <...> 3 Существенное значение для оценки грунтов имеет мощность (толщина) слоя грунта, залегающего на твердом основании. <...> Кроме механических свойств ДОП, в основном определяющих опорную проходимость ТС, важную роль в оценке профильной проходимости ТС играют характеристики профиля местности (уклоны в продольной и поперечной плоскостях, барьерные <...>
Физика_грунтов_и_опорная_проходимость_колесных_транспортных_средств._Часть_1._Физика_грунтов.pdf
УДК 629.1.073:624.131
ББК 39.33-01
Л25
Издание доступно в электронном виде на портале ebook.bmstu.ru
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/124/book87.html
Факультет «Специальное машиностроение»
Кафедра «Колесные машины»
Реце нзе н т ы:
д-р техн. наук, профессор В.Н. Наумов,
д-р техн. наук, профессор Н.С. Вольская
Ларин В. В.
Л25
Физика грунтов и опорная проходимость колесных
транспортных средств : учеб. пособие : в 2 ч. / В. В. Ларин. —
М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014.
ISBN 978-5-7038-3975-1
Ч. 1 : Физика грунтов. ― 107, [1] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-3863-1
Рассмотрены теоретические основы механики грунтов и опорной
проходимости колесных транспортных средств (ТС). В первой
части представлены фундаментальные законы механики грунтов и
приближенные методы оценки деформируемости опорных поверхностей
(ОП), используемые при оценке опорной проходимости ТС,
а также параметры деформируемых ОП.
Содержание пособия соответствует программам и курсам лекций,
которые автор читает в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Для студентов вузов и университетов машиностроительного
профиля, обучающихся по специальности «Автомобиле- и тракторостроение».
Может быть полезно аспирантам, преподавателям и
работникам промышленных предприятий.
УДК 629.1.073:624.131
ББК 39.33-01
ISBN 978-5-7038-3863-1 (ч. 1)
ISBN 978-5-7038-3975-1
2
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014
© Оформление. Издательство
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ............................................................................................... 3
1. Физические свойства и классификация деформируемых
опорных поверхностей .................................................................... 6
1.1. Физические свойства ................................................................. 6
1.2. Классификация деформируемых опорных поверхностей ...... 9
Контрольные вопросы ...................................................................... 15
2. Основные закономерности механики грунтов ............................. 16
2.1. Сжимаемость грунтов. Закон уплотнения ............................... 16
2.2. Водопроницаемость грунтов. Закон ламинарной фильтрации 21
2.3. Контактное сопротивление грунтов сдвигу ............................. 23
2.4. Структурно-фазовая деформируемость грунтов ..................... 26
Контрольные вопросы ...................................................................... 30
3. Расчет деформаций грунтов в механике грунтов ......................... 31
3.1. Распределение напряжений сжатия по глубине и деформация
сжатия.................................................................................. 31
3.2. Предельное напряженное состояние и деформации сдвигов
грунтов ....................................................................................... 36
3.3. Реологические свойства грунтов .............................................. 41
3.4. Динамическое воздействие на грунт ........................................ 45
Контрольные вопросы ...................................................................... 49
4. Расчет деформаций опорных поверхностей по методикам
исследователей транспортных средств ....................................... 50
4.1. Вертикальная деформация грунтов .......................................... 51
4.2. Горизонтальная деформация грунтов ...................................... 66
4.3. Влияние дополнительных факторов на деформацию опорной
поверхности ........................................................................ 78
Контрольные вопросы ...................................................................... 85
5. Значения параметров деформируемых опорных поверхностей 86
5.1. Несвязанные и связанные грунты ............................................. 87
5.2. Торфяные грунты ....................................................................... 95
5.3. Снег ............................................................................................. 100
Контрольные вопросы ...................................................................... 104
Литература ................................................................................................. 105
107
Стр.107