Исследование и расчет уплотнения почвы при работе и после остановки колесного трактора

На основе результатов теоретического исследования и полевых испытаний выполнено математическое моделирование процессов деформирования и уплотнения почвы при проходах и после остановки колесного трактора. Цель исследования - развить предложенный ранее метод расчета показателей напряженно-деформированного состояния и уплотнения почвы при работе трактора и при ползучести почвы, возникающей после его остановки. Новизна работы заключается в том, что расчеты выполнены с учетом вязкоупругих свойств почвы, изменения ее плотности во времени и на различной глубине деформируемого слоя. Действие нагрузки на почву с учетом ее вязкоупругих свойств описано дифференциальным уравнением первого порядка, которое связывает сжимающие напряжения, скорости их изменения и относительные деформации сжатия. Рассмотрены вязкоупругие свойства дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, выявленные в процессе полевых испытаний. Плотность почвы переменна по глубине ее верхнего деформируемого слоя. На основании результатов статистической обработки экспериментальных данных зависимость плотности почвы от ее глубины до воздействия внешней нагрузки принята квадратичной. Выполнены компьютерные эксперименты, в ходе которых найдены показатели, позволяющие количественно оценить изменения деформаций, напряжений в почве и ее плотности при работе трактора и при ползучести почвы после его остановки. Получены корреляционные зависимости этих показателей от времени, плотности и влажности почвы, скорости ее начального деформирования. Предложенный метод расчета позволяет находить рассматриваемые показатели для различной глубины деформируемого слоя почвы, а также время стабилизации деформации почвы.

реология, деформации, сжимающие напряжения, уплотнение почвы, вязкоупругие свойства почвы, ползучесть, математическое моделирование