《机械土壤动力学》求取 ⇩

绪论1

0.1机械土壤动力学的研究对象和领域的特点1

0.2机械土壤动力学研究状况和趋向2

0.2.1 学科前期(1900年以前)2

0.2.2 学科初期(1900～1950年)2

0.2.3 学科研究近况(1950年以来)3

0.2.4 学科研究趋向5

0.3土壤—机器相互作用的研究方法和实验手段6

0.3.1 研究方法概述6

0.3.2 土壤—机器相互作用实验手段8

0.3.3 模型试验和相似原理29

0.3.4 双关联式经验法50

0.3.5 模拟式半经验法55

参考文献63

第一章土质概论65

1.1土壤矿物65

1.1.1 土壤三相相互间的原子和分子力66

1.1.2 晶体及其性质67

1.1.3 矿物表面性质68

1.1.4 土壤中的非粘土矿物70

1.1.5 粘土矿物70

1.2土壤的形成77

1.2.1 造壤过程77

1.2.2 土壤剖面及其发展80

1.3表层土壤的分类82

1.3.1 土壤按发生学和按属性的分类82

1.3.2 我国土壤的分类和分布85

1.3.3 土质分类87

1.4土壤中的水93

1.4.1 土壤中水的结构93

1.4.2 土壤中水的分类96

1.4.3 土粒—水—溶质系统100

1.5土壤气体105

1.5.1 土壤气体的结构类型和组成105

1.5.2 土中自由气体和密闭气体106

1.5.3 溶解气体107

1.5.4 表面吸附气体108

1.6土壤组织结构和构造108

1.6.1 土壤组织结构和构造的基本概念108

1.6.2 土的基本组织和结构类型110

参考文献118

第二章土壤性质行为机理119

2.1 土壤性质行为概述119

2.2土壤成分与性质行为的关系121

2.2.1 粘土矿物的动力学特性121

2.2.2 有机物质对土壤性质行为的影响124

2.3土壤组织结构与土壤性质行为的关系125

2.3.1 阿特伯限的物理含义125

2.3.2 重塑与压密土的组织126

2.3.3 土壤组织随时间的变化126

2.3.4 土壤的敏性127

2.3.5 触变硬化127

2.3.6 土壤组织与性质行为的关系128

2.4颗粒间应力及土中水压力的平衡131

2.4.1 颗粒间的力132

2.4.2 有效应力原理136

2.5土壤的容积变化行为137

2.5.1 各种土壤的压力—隙比关系137

2.5.2 物理作用所引起土壤容积变化的机制139

2.6土壤强度与变形行为机理141

2.6.1 概述141

2.6.2 土壤变形作为—速率过程145

2.6.3 剪抗作为—速率过程148

2.6.4 土壤颗粒固体表面之间的摩擦152

2.6.5 剩余强度155

2.6.6 应力—应变—时间行为与流变模型157

2.7土壤中的传导现象163

2.7.1 传导现象概述163

2.7.2 水传导率167

2.7.3 土壤中电动学现象174

2.7.4 土壤中的热流动177

参考文献187

第三章土壤动力学的理论基础189

3.1 概述189

3.2 机械对土壤所施载荷的特性190

3.3土壤介质在静载下的特性和行为——土壤静力学基础194

3.3.1 土壤的应力与应变194

3.3.2 标准慢载试验下土样的应力—应变关系201

3.3.3 土体中一点的应力张量—应变张量关系208

3.3.4 静慢载标准试验下土壤的屈服与失效类型225

3.3.5 土壤在复合应力下的屈服准则和强度理论236

3.3.6土体在复合应力下的本构理论模型243

一、弹性本构理论模型243

二、弹塑性本构理论模型249

三、颗粒密集材料的剪胀模型264

四、流变理论267

3.4载荷动态特性对土壤介质行为的效应283

3.4.1应变速率效应问题283

一、应变速率对隙水压力的影响284

二、应变速率对应力—应变关系的影响285

三、应变速率对抗剪强度的影响286

四、应变速率对本构理论的影响——K.W模型286

3.4.2循环重复加载效应问题288

一、循环重复载荷下土壤的疲劳强度288

二、循环载荷下的粘弹塑性本构模型293

三、循环载荷对流变特性的效应299

3.4.3 冲击载荷效应(一)——土的振动301

3.4.4冲击载荷效应(二)——土中波的传播314

一、土中的弹性波314

二、杆件中的粘弹性波323

三、杆件中的塑性波325

四、土中波的传播326

五、波的反射与折射329

六、爆炸载荷所产生的应力波331

3.4.5循环载荷的土壤液化效应335

一、液化机理335

二、液化判据336

三、影响液化特性的因素337

四、液化的实验室实验338

参考文献343

第四章土壤工艺元素345

4.1挡土345

4.1.1 静载荷下的土压力345

4.1.2 动载土压力问题和动载下的挡土357

4.2承载361

4.2.1 浅基础极限荷载的计算363

4.2.2 动力承载能力367

4.2.3 桩的极限荷载380

4.3贯入387

4.3.1 机具零部件的缓慢贯入387

4.3.2 撞击贯入作用391

4.1压密393

4.4.1 侧限压缩(干土)或固结(湿土)395

4.4.2 考虑侧向变形的压缩(干土)或固结(湿土)399

4.4.3 固结压缩400

4.4.4 实际工作中密度场的计算404

4.4.5 土的振动压密412

4.5切削414

4.5.1 纯切削模型416

4.5.2 两面楔切削419

4.5.3 宽齿切削421

4.5.4 直立窄齿切削422

4.5.5 刀板切削动力模型433

4.6破碎438

4.6.1 破碎理论438

4.6.2 破碎的粒度分布439

4.6.3 破碎比功学说441

4.7粘附、摩擦与磨损443

4.7.1 粘附与脱土443

4.7.2 土壤的外摩擦447

4.7.3 磨损与自磨锐454

4.8机器基础457

4.8.1 概述457

4.8.2 应用集总参数法分析机器基础振动459

4.8.3 冲击型机器的基础466

4.8.4 振动和波的隔离471

参考文献472

第五章土壤耕作474

5.1 土壤耕作的目的与作用474

5.2土壤耕作与植物生长发育的动态关系475

5.2.1 植物和土壤水的关系475

5.2.2 根的物理环境507

5.2.3 种床的土壤环境511

5.2.4 不恰当耕作的副作用Ⅰ——土壤的侵蚀513

5.2.5 不恰当耕作的副作用Ⅱ——土壤的过度压实523

5.3土壤耕作设计原理527

5.3.1 耕作栽培制度(Cropping System)和土壤耕作法527

5.3.2 机器系统531

5.3.3 耕作部件的设计方程531

5.3.4 耕作部件的设计532

5.3.5 耕作部件的形状以及土-机相对位置的几何关系532

5.3.6 部件运动的方式538

5.4翻垡部件模型541

5.4.1 实现翻垡的途径541

5.4.2 滚垡壁犁543

5.5深松部件567

5.5.1 凿形犁的预测模型569

5.5.2 铲形深松部件的预测572

5.6旋转耕作部件574

5.6.1 概述574

5.6.2 旋转耕作部件运动学要素574

5.6.3 旋转耕作部件动力学要素——切土阻力和功耗581

5.7振动耕作部件591

5.7.1 受迫振动591

5.7.2 强迫振动594

5.8圆盘耕作部件600

5.8.1 力的预测模型601

5.8.2 圆盘部件所造成的沟底不平度603

5.9表土整备部件606

5.9.1 运动学分析606

5.9.2 动力学分析611

参考文献612

第六章土石挖掘原理615

6.1推土与铲运615

6.1.1 推土615

6.1.2 铲运624

6.2装载634

6.2.1 铲掘物料方法和机组作业方法634

6.2.2 铲掘阻力636

6.2.3 铲斗的形状与参数选择639

6.3挖掘斗642

6.3.1 挖掘机的一些总体参数642

6.3.2 工作部件种类与铲斗参数645

6.4平地、铲抛与夯实651

6.4.1 平地651

6.4.2 铲抛661

6.4.3 夯实667

6.5沟渠的开挖与清理672

6.5.1 牵引式开沟器672

6.5.2 旋转式开沟675

6.5.3 链式刮刀开沟器682

6.5.4 清沟686

6.6暗管的铺设和暗沟的开挖688

6.6.1 排水设施概述688

6.6.2 暗管的铺设689

6.6.3 排水暗沟的开挖698

6.7螺旋式挖穴和螺旋输送705

6.7.1 螺旋式挖穴部件705

6.7.2 螺旋式土壤输送部件712

6.8冻土施工特性715

6.8.1 土壤的结冻和融化716

6.8.2 冻期土壤的水热运移718

6.8.3 冻土的动力学特性720

6.8.4 冬季土方开挖特点732

6.9岩石施工特点735

6.9.1 岩石的分类、力学性质及强度理论735

6.9.2 岩石的机械破碎748

6.9.3 岩石的爆破790

参考文献801

第七章地面驱动804

7.1地面驱动总论804

7.1.1 地面驱动的性能方程和性能指标804

7.1.2 土壤水平推力(H)的潜势809

7.2行走装置与土壤相互作用基本模型(Ⅰ)——刚性剌轮814

7.2.1 刚性轮的数学模型816

7.2.2 刚轮轮剌作用下土壤的变形827

7.3行走装置与土壤相互作用的基本模型(Ⅱ)——轮胎838

7.3.1 轮胎在硬地面和在软土上的变形838

7.3.2 轮胎切向变形引起的滑转率分量847

7.3.3 轮胎-土壤界面上应力分布的模型847

7.3.4 轮胎性能的计算849

7.4行走装置与土壤相互作用的模型(Ⅲ)——履带854

7.4.1 履带—土壤关系的特点854

7.4.2 履带—土壤相互作用的数学模型855

7.5地面和土壤对车辆动态特性的作用863

7.5.1 建立车辆动态特性模型的方法863

7.5.2 车辆的方向控制及方向稳定性865

7.5.3 乘坐舒适性及货物安全性877

参考文献881