黄杰

摘要：建立了正常与“跳振”状态下振动压路机与被压材料的动力学模型，对振动轮加速度随被压材料模量的变化进行了数值仿真和试验验证。结果表明，在 “跳振”状态下振动轮振动加速度发生畸变，各次谐波分量增多，0.5次谐波分量与激振主频分量幅值比大小可以表示“跳振”程度，在压实作业时应避免压路机出现“跳振”。

关键词：跳振；振动压路机；频率；谐波

中图分类号：U415.52+1文献标志码：B

Abstract： Dynamic models of vibratory rollers in normal and double jumping conditions were established， and numerical simulation and experimental validation of vibratory wheels acceleration along with the variation of modulus of crushed material were conducted. Results show that harmonic distortion of vibratory wheel acceleration appears and harmonic component increases under double jumping condition. The amplitude ratio of 0.5 times harmonic component and vibration frequency component indicates the degree of double jumping， which should be avoided during compaction.

Key words： double jumping； vibratory roller； frequency； harmonic

0引言

振动压路机以其良好的压实效果成为了路基路面施工中最主要的压实机械，振动压实是克服颗粒材料摩擦力、减小孔隙率、增加密实度、提高承载力的过程。振动压路机振动轮与铺层材料紧密接触时，压实能量能有效作用于铺层。而出现“跳振”时，振动轮部分或完全跳离铺层表面，铺层材料受到不规则冲击，颗粒材料被击碎，铺层表层变松散，严重影响压实质量。“跳振”是一种非正常工作状态，原因复杂，有经验的工程人员可以凭感官判断是否出现“跳振”，但机器自动识别则较为困难，同时给压实度实时检测系统准确判断压实与否增加难度。

1振动压路机被压材料动力学模型

1.1正常状态下振动压路机被压材料动力学模型

振动压路机被压材料为复杂的多自由度振动系统，“振动压路机被压材料”系统二自由度数学模型[1]在一定程度上可以反映实际动态响应而被广泛采用。如图1、2所示。

系统响应的初始值，对系统进行求解。

2振动轮与被压材料动力学特性数值仿真