Современное решение проблемы повышения долговечности нежестких дорожных одежд - Реферат

ФГБОУ ВПО "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)"Статья посвящена решению проблемы недостаточной долговечности нежестких дорожных одежд в эксплуатации. Обращается внимание, что основной проблемой является не малая, с физической точки зрения, долговечность нежестких дорожных одежд, а их преждевременное разрушение. Проводится анализ нового инновационного продукта, в качестве которого предлагается для транспортного строительства виброзащищенная дорожная конструкция с повышенным сроком службы. Обосновывается идея, что доминирующим фактором развития преждевременного разрушения нежестких дорожных одежд является собственная вибрация, формируемая в дорожной конструкции. Предложена схема доведения такого инновационного продукта, как виброзащищенные дорожные конструкции, до стадии инновации.Вибрация фиксировалась при подходе движущихся автомобиле к местам установки вибродатчиков, где она достигала своего максимального уровня при прохождении этого места автомобилем /2/. Основу этого инновационного продукта составили: теория вибрационного разрушения нежестких дорожных одежд, новый метод виброзащиты дорожных конструкций, новая технология проектирования и расчета на прочность дорожных одежд с учетом вибрационного нагружения и алгоритмы реализации виброзащищенных дорожных конструкций. Сформулируем кратко основные положения теории вибрационного разрушения /8/: • колеса движущихся автомобилей, воздействующие на дорожное покрытие, возбуждают колебания дорожных слоев и грунта земляного полотна; эти колебания совершаются только в вертикальной плоскости, являясь свободными затухающими собственными колебаниями; в связи с тем, что дорожные одежды относятся к сплошным средам, возникшие колебания распространяются в горизонтальной плоскости, но они не являются горизонтальными колебаниями, так как имеют волновую природу; • причина формирования вертикальных колебаний состоит в том, что каждый дорожный слой обладает всеми признаками колебательной системы, а именно, он обладает одновременно массой, упругостью и силами диссипации или силами внутреннего трения; при внесении кинетической или потенциальной энергии в эту систему будут развиваться колебательные процессы; дорожная конструкция, как общая сложная колебательная система, фактически является совокупностью отдельных колебательных систем, находящихся при вибрации во взаимосвязанном колебательном процессе; упругая связь между дорожными слоями обеспечивает каждому слою параллельное соединение упругих элементов, что полностью соответствует теории прочности дорожных конструкций; в такой системе реализуются общие частоты колебаний, как функции парциальных частот, относящихся к отдельным дорожным слоям; это позволяет формировать необходимые вибрационные качества дорожной конструкции, путем специального подбора парциальных частот смежных слоев; в связи с отсутствием вынужденных колебаний дорожных одежд, роль общих частот системы незначительна; • при вибрации формируются как отдельные прогибы дорожных слоев, так и общие прогибы дорожной одежды; вибрационные прогибы можно проанализировать по построенной прогибно-частотной характеристики; частоты выявляются по амплитудно-временным характеристикам, где число общих частот должно совпадать с числом дорожных слоев, включая грунт земляного полотна; общая деформация дорожной конструкции является совокупностью единичной деформации от нагружения колесом и некоторого конечного числа вибрационных деформаций меньшей амплитуды; при конструировании дорожных одежд в соответствии с методикой расчетов обеспечивает прочность только от воздействия колес автомобилей (колесных деформаций), а многочисленные вибрационные деформации, не смотря на то, что они могут нести большую разрушительную энергию, в связи с их многочисленностью, не учитываются и прочность под них не закладывается; поэтому вибрация разрушает только построенные дорожные конструкции уже через несколько лет эксплуатации /9/.Основной проблемой для внедрения и развития современного передового направления дорожной науки России является преодоление отрицательного отношения к этому новому новаторскому научному направлению некоторых ученых ведущего дорожного вуза (МАДИ), к мнению которых прислушиваются. Отметим, что эти ученые не являются специалистами в области колебаний дорожных одежд и не принадлежат к вышеупомянутым научным школам.