Диссертация (1024753), страница 9
Текст из файла (страница 9)
На Рисунке 2.3 (участок 1)это отчетливо прослеживается на снимках. Данный профиль представляетсложности для передвижения специальных шасси. На Рисунке 2.11 показанмикропрофиль участка 1.Рисунок 2.11.Микропрофиль участка 1 (высота показана относительно уровня моря приприливе)64Рисунок 2.12.Проведение замеров на 1 участке (при отливе)Также на характерном участке есть участки с пологим равномернымпрофилем дна (участок 2 на Рисунке 2.3). Такой профиль является допустимымдля специальных шасси.Рисунок 2.13.Микропрофиль участка 265Рисунок 2.14.Проведение замеров на 2 участкеХарактер участков 1 и 2, показанных на Рисунках 2.12 и 2.14 определяетвозможность специальных шасси, в том числе ПКМ вхождения в воду дляпроведения необходимых замеров.Зона берега сформирована приливами и отливами, а также накатами волн.Были проведены замеры поперечного профиля показывают отстоящие на 10-20метров профили имеют однотипный и схожий характер, если береговая линияпрямая.
Примеры показаны на Рисунке 2.15.66Рисунок 2.15.Пример профиля берега (Участок 3)Рисунок 2.16.Участок 3На участках с искривленной береговой линией поперечный профильменяется значительно. На Рисунке 2.17 показан пример изменения продольногопрофиля на участке 4.67Рисунок 2.17.Пример профиля берега (Участок 4)Рисунок 2.18.Фото участка 4На Рисунках 2.18 показан берег. Замеры проводились до характерногообрыва (1) сформированного и размытого во время штормов. Также можновыделить полосы (2) и (3).
Полоса (3) – это зона прилива, (2) – это участок кудадоходят волны во время прилива. На Рисунке 2.19 показаны данные о величинеприливов, которые соотносятся с данными на графиках на Рисунке 2.17.68Рисунок 2.19.данные о приливах и отливах (по материалам Sakhmeteo.ru и Sakh.com)На некоторых участках эти зоны (2) и (3) объединены, при этом образуетсябольшой уступ, представляющий сложность для передвижения ПКМ.
Участки (2)и (3) представляют собой микст песчанно-каменного опорного основания сморскими водорослями образуя при этом разрушаемые структуры с низкойнесущей способностью. Пример разрушения показан на Рисунке 2.20, на которомвидно как обрушается уступ если на него встать.Рисунок 2.20.Пример обрушения уступа69Поэтому при движении ПКМ необходимо правильно выбирать траекториюдвижения, чтобы не подъезжать к уступам, а в случае необходимости ихпреодоления двигаться только поперек во избежание опрокидывания.Для песчаных пляжей можно построить аналогичные графики.
Однакозонами (2) и (3) можно пренебречь, так вся растительность в основномоказывается сверху и взаимного перемешивая в явном виде не происходит.Как показали замеры продольная протяженность песчаных пляжей больше икак следствие средние значения уклонов меньше.На Рисунке 2.21 приведены примеры продольных профилей.Рисунок 2.21.Пример профиля берега (в районе залива Мордвинова)2.4.Статистическаяобработкарезультатовэксперимента,разработкааналитических зависимостей2.4.1. Статистическая модель физико-механических характеристик береговых зонВ результате исследований были исследованы физико-механические игеометрические характеристики характерных поверхностей движения ПКМ.70Анализ физико-механических свойств позволил выделить, по крайней мере,три характерных условия движения определяемых визуально, это:– движение на малом участке с постоянными характеристиками;– движение на протяженном участке с различными характеристиками;– движение на участках с сильно изменяющимися характеристиками из-зарезкого увеличения влажности грунта (заход с берега в воду или обратно).В соответствие с этим положением были получены следующие новыеаналитические зависимости.ЕслирассматриватьдвижениеПКМнанебольшомучастке,тосопротивление пенетрации меняется по нормальному закону распределения.Пример показан на Рисунке 2.22.Рисунок 2.22.Характер изменения сопротивления пенетрации на однотипном мерномпесчаном участкеВыражение для расчета плотности вероятности имеет вид:71(2.7),где,– параметры распределения,( +1),=min ,max,min,,max – минимальное и максимальноевыбранные значения.
Для графика на Рисунке 2.22 средние значения составляют, а среднее квадратичное отклонение.Если рассматривать движение ПКМ по протяженному участку, товыражение для расчета плотности вероятности сопротивления пенетрацииподчиняется логарифмически нормальному закону распределения. Примерпоказан на Рисунках 2.23, 2.24.Рисунок 2.23.Плотность вероятности изменения сопротивления пенетрации на участке песчаногравийного пляжа72Рисунок 2.24.Плотность вероятности изменения сопротивления пенетрации на участкепесчаного пляжаВыражение для расчета плотности вероятности с сопротивления пенетрациидля логарифмически-нормального закона распределения имеет вид:(2.8),где,Н/см2,– параметры распределения,,,–минимальноеимаксимальное выбранные значения.Проверка выбранного закона распределения была проведена по критерию«хи-квадрат».
В результате обработки полученных данных было получено, что cвероятностью 95% нет достаточных оснований, чтобы считать рассматриваемоераспределение отличным от выбранного закона распределения.73Для графика на Рисунке 2.23 параметры распределения составляют:а4,2,0,46. Математическое ожидание сопротивления пенетрации составляет 75Н/см2.Для графика на Рисунке 2.24 параметры распределения составляют:4, а0,42. Математическое ожидание сопротивления пенетрации составляет 60Н/см2.Результаты замеров на участках с сильно меняющимися характеристикамипоказаны на Рисунке 2.25.Рисунок 2.25.Изменение средних значений сопротивления пенетрации в разных характерныхзонахКаквидноиздиаграммы,падениенесущейспособностигрунта(сопротивления пенетрации) при движении ПКМ при заходе в воду меняется внесколько раз.
Поэтому необходимо это учитывать при проектировании системуправления движением ходовых систем ПКМ.742.4.2. Модель геометрических характеристик береговых зон и прилегающихтерриторийДля описания профиля опорных оснований нужно выдели три зоны, это:– подводная часть берега;– надводная часть в поперечном направлении;– микропрофиль пути вдоль берега и на прилегающих территориях;Анализ геометрических характеристик показывает, что можно выделитьследующие типы поверхностей подводной части берега:– пологий ниспадающий участок с плавно меняющимся углом наклона дна;– в основном горизонтальный участок дна, немного ниспадающий смногочисленными острыми выступами, оканчивается резким бенчем;– различные участки дна с наличием больших дискретных неровностей(камней, валунов и пр.).Для моделирования движения ПКМ по первому типу поверхностейдостаточно задаваться углом наклона.
В соответствие с разными данными [116]для большинства пологих берегов средние углы наклона его подводной частисоставляют 5–10 градусов.Для моделирования движения ПКМ по пляжам, сформированным изобломочного материала, могут быть рассмотрены различные модели. Это зависитот особенностей строения. В принципе средний угол наклона дна подводнойчасти может составлять 30–35 градусов, иногда больше 60 градусов, также могутбыть поверхности с небольшим уклоном от 0 до 15 градусов, которыепредоставляют возможность для движения ПКМ по дну. Однако для данныхповерхностей, сформированных из обломочных пород, необходимо учитыватьхарактер распределения неровностей. Поэтому при моделировании на общийтрендподводногораспределенияуклонакамнейинеобходимоналожитьхарактерзависимостьвыступов.Описыватьданныеповерхностицелесообразно применяя существующим математический аппарат для описаниямикропрофиля пути.
В данной работе этот вопрос рассматривать не будем.75Анализданныхпорезультатампроведенныхэкспериментальныхисследований показал, что для песчано-гравийного пляжа на измеренном участкепоперечный уклон меняется по протяженности (Рисунки 2.15-2.18). На немприсутствуют участки с большим уклоном и пологие. Рассмотрим, как меняетсяугол наклона берега. Отметим, что участки аналогичные зонам (2) и (3) наРисунке 2.18 в расчет не брались. Средние значения составляют порядка 8º, аСКО.Рисунок 2.26.Распределение уклонов берегаПричем дальнейшее моделирование нужно проводить следующим образом.С данной кривой брать 3 точки (можно 2), которые будут описывать зону накатаволн (самое большое значение), зону прибоя (самые маленькие значения) и самыйвысокий участок склона (средние значения).
По протяженности данные участкиусловно можно разбить в соотношении 1/2/2 от общей длины. Также нужно иметьв виду, что суммарная высота должна оставаться постоянной на моделируемомучастке. Другими словами:,(2.9)76где– высота уклона берега,участков берега. Отметим, чтои– длина и угол наклона характерныхвыбирается и для разных берегов будет разной.Для моделирования участков (2), (3) можно дополнительно добавитьфункцию, описываемую также нормальным законом распределения (средниезначения составляют порядка 7º, а СКО), причем значения уклонов на этихучастках не должны быть больше чем на пологом и меньше чем на более крутомучастке в зоне прибоя и прилива, и наоборот для самого высокого участка.Рисунок 2.27.Распределение поперечного профиля и участков с растительностьюСуммарное соотношение участков на Рисунках 2.26 и 2.27 можно принять7/3.Песчаный пляж можно моделировать просто как наклонную плоскость соследующими параметрами: средние значения составляют порядка 4º, а СКО.Проверка выбранного закона распределения была проведена по критерию«хи-квадрат».
В результате обработки полученных данных было получено, что c77вероятностью 95% нет достаточных оснований, чтобы считать рассматриваемоераспределение отличным от выбранного закона распределения.Рисунок 2.28.Распределение уклонов песчаного берегаДля описания продольного профиля берега целесообразно использоватьизвестную методику.Аналитически эту поверхность можно выразить следующим образом [75,116, 117]:q = q (x,y),(2.10)где, х, у – координаты некоторой средней плоскости, относительно которойизменяются высоты неровностей.Установление стационарности такой поверхности чрезвычайно затруднено.Однако при сохранении общих допущений, относящихся к микропрофилюполотна пути как случайной функции одного переменного (однородность участкаи неизменность его характеристики во времени), поверхность полотна путиможно рассматривать как стационарную эргодическую функцию с нулевымсредним значением, подчиняющуюся нормальному закону распределения.78Известно [75, 116, 117], что исчерпывающей вероятностной характеристикойтакой функции является её двумерная корреляционная функция:1 xy q( x, y)qx x, y y dxdyx 4 xyx yy (2.11)Непосредственно определить функцию Rq ( x,y) весьма сложно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
