CC BY
4УДК: 593.3
ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕПЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ В ГРУНТАХ ВИБРАЦИЙ, СОЗДАВАЕМЫХ ДВИЖЕНИЕМ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ
Абдужабборов Алишер Абдулхай угли Хакимов Садикжон Расулжан угли
Наманганский инженерно-строительный институт
В статье исследуется уровень вибрационных волн, вызванных изменением скорости грузового автомобиля. Нагрузки, создаваемые грузовиком, представлены в виде динамических сил. Задача решалась методом конечных элементов. Проверялись перемещения и ускорения узлов на расстоянии 10 м, 15 м и 20 м от автомобильной дороги.
Ключевые слова: транспорт, метод конечных элементов, грунт, теория упругости, упругие волны, вибрация, граничные условия, ускорение, бесконечность, плоскость, перемещение.
YUK АУТОМОВМ HАRАKАTIDАN HOSIL BO'LGАN VIBRАTSIYALАRNI GRUNTLАRDА TАRQАLISH DАRАJАSINI TАDQIQ QILISH
Maqolada yuk avtomobi harakat tezliklarini o'zgartirilgan holda yuzaga keladigan tebranish to'lqinlarining darajasini gruntda tarqalishi o'rganilgan. Yuk avtomobilidan hosil bo 'ladigan yuklarni dinamik kuch ko 'rinishida berilgan. Masala chekli elementlar usuli bilan yechilgan. Avtomobilyo 'lidan 10 m, 15 m hamda 20 m masofadagi tugunlardagi ko 'chishlari va tezlanishlari tekshirilgan.
Kalit so'zlar: Transport, chekli elementlar usuli, grunt, elastiklik nazariyasi, elastik to 'lqinlar, tebranish, chegaraviy shartlar, tezlanish, cheksiz, tekislik, ko 'chish.
THE DEGREE OF DISPERSION OF VIBRATIONS GENERATED BY THE MOVEMENT OF THE CARGO CAR IN GRUNTS
The article examines the level of vibration waves caused by a change in the speed of a truck. Loads generated by the truck are represented as dynamic forces. The problem was solved by the finite element method. The displacements and accelerations of nodes were checked at a distance of 10 m, 15 m and 20 m from the road.
Key words: transport, finite element method, soil, theory of elasticity, elastic waves, vibration, boundary conditions, acceleration, infinity, plane, displacement.
Zamonaviy shaharlarning rivojlanishi avtomobil, tramvay, temir yo'l, turli chuqurlikdagi metro tizimlari (ham yo'lovchi, ham yuk tashishni ta'minlash uchun mo'ljallangan) transport kommunikatsiyalarini rivojlantirish orqali amalga oshiriladi. Transport turlarining kuchi va kombinatsiyasi ko'p jihatdan shaharlarning geografiyasi va topografiyasi, aholi soni, ularning rivojlanish tarixi, mintaqa va mamlakatning iqtisodiy va ijtimoiy rivojlanish tendentsiyalari bilan belgilanadi.
Har qanday transport turi tuproq muhiti orqali avtomagistrallari yaqinida yashovchi aholiga hamda ularning yashash inshootlariga uzatiladigan transport tebranishini keltirib chiqaradi. Tebranishlar manbai bo'lib, bu binolarning texnik holatiga ham, ularda bo'lgan odamlarning sanitariya-gigiyenik holatiga ham ta'sir qiladi. Magistral yo'llar yaqinidagi yerlarda transport vositalarining harakatidan hosil bo'ladigan tebranishlar ta'sirida gruntlarda cho'kishlar, sturukturasida o'zgarishlar paydo bo'lishiga olib keladi.
Transport inshootlari atrofida trasport vositalari harakatidan hosil bo'ladigan shovqin va tebranishlaming ta'sir darajasi sanitar me'yorlardan bir necha barobar ortib ketganligi sababli uni bartaraf etish kerakligi to'g'risida ko'plab shikoyatlar kelib tushmoqda. Aholi o'rtasida o'tkazilgan eksperimental so'rovnomalar natijasida bu turdagi muammo o'z tasdig'ini topmoqda, ya'ni bu mavzu dolzarbligini saqlab kelmoqda [7].
Manbadan insonlar yashaydigan binoga yoki inshootga tebranishlarni uzatuvchi vosita grunt bo'lganligi sababli, tebranishlarning grunt orqali uzatilishiga ta'sir qiladigan xususiyatlarni aniqlash zarur. Gruntlarning dinamik xususiyatlari quyidagilardir [3, 4]:
1. Past zichlikdagi (elastik chegaradan oshmaydigan ) dinamik yuklar ostida elastik va yutuvchi xususiyatlarning parametrlari - elastiklik moduli, Puasson koeffitsienti, tarqalish tezligi va elastik to'lqinlarning yutilish koeffitsienti;
2. Tebranish paytida qirqishga qarshilikning pasayishi gruntlarning mustahkamlik xususiyatlariga tasir qiluvchi asosiy omil hisoblangan.
Ershova va Se-Din [6] tadqiqotlarida tebranish paytida qumli gruntlarning siljish qarshiligining bosqichma-bosqich pasayishi kuzatilgan. Ular statik va dinamik yuklar ostida siljish qarshiligini tebranish tezlanishidagi qirqish qarshiligiga bog'liqligi aniqlashgan.
Masalani yechishda eni 40 m, uzunligi 60 m va chuqurligi 20 m bo'lgan model tanlab olingan. Masalada yer osti suvlarining ta'siri ham hisobga olinadi, ya'ni 13 m dan keyin yer osti suvlari bor deb olingan va uning xususiyatlari e'tiborga olingan. Yo'lda og'irligi yuki bilan birga 40 t bo'lgan samosval MAN-TGS 40.400 6x4 BB-WW transport harakati o'rganilgan (1-rasm).
Avtomobil g'ildiraklari orqali dinamik yuklar asfaltga ta'sir qiladi deb qaraladi. Materialning fizik-mexanik xususiyatlarini hisobga olgan holda gruntda olingan tugunlarning ko'chishlari va tezliklarini aniqlaymiz. Ushbu masalada cheksiz tekislikni chekli soha bilan almashtiramiz [1]. Bunda chegaralarda to'lqinlarning cheksizlikka intilishini ta'minlovchi quyidagi shartlar qo'yilgan AS va SD da [2].
a = a pVp v 1
r = p pVsù j
Bu yerda a va t - normal va urinma kuchlanishlar; va - chegaraviy nuqtalar tezliklarini o'qlardagi proektsiyalari; va - P va S to'lqinlarning tezliklari; a va p - o'lchamsiz parametrlar; p - materialning zichligi [2].
Masalani yechish uchun chekli elementlar usulidan foydalanamiz.
Masalani yechish sohasining chekli dinamik modeli.
a) b)
1 a, b-rasmlar. Masalani modellashtirilgan holati va uni chekli elementlarga ajratilgan
modeli.
Bu masalada grunt va materiallar xususiyatlarini 1 hamda 2 jadvallardagi ko'rinishda olingan.
Gruntlarning fizik-mexanik xususiyatlari _____1-jadval
Grunt turi Loyli-qum gruntlar (sgulinka) [och jigarrang rangdagi namligi past, o'rtach- Qumli-loy gruntlar (supes) [och jigarrang qumloq, o'rtacha namlikka ega, Loyli grunt (glina) [och jigarrang rangli, lyossimon, yirik g'ovakli, Shag'al-gruntlar [10% dan 20% gacha bo'lgan toshlar, qumli va shag'al aralashmali,
Grunt xusuxiyatlari qattiqlik plastik konsistensiyaga ega gruntlar] qattiq-plastik gruntlar] o'rtacha-qattiq, nam va namligi past gruntlar.] o'rtacha zichlikdagi toshlar]
№ 1 2 3 4
Qo'llanilgan model Mohr- Mohr- Mohr- Mohr-
turi Coulomb Coulomb Coulomb Coulomb
Quruq holatdagi zichlik - Yunsat [kN/m3] 14,9 14,7 16,9 19,5
Suvga to'yingan holdagi zichlik - Ysat [kN/m3] 17,5 17,0 18,2 20,5
Deformatsiya moduli - Ed
[kN/m2] -tabiiy namlikda -suvga to'yinganda OO" ^ 9,0 4,78 7,5 4,5 55 50
Ichki
ishqalanish burchagi- 9 [°] 25 27 25 38
Kengayish burchagi- y [°] 4 1 2 14
Yopishqoqlig i - cref [kN/m2] 14,0 8,3 12 -
Elastiklik 55 50 200 100
moduli - E [kN/m2]
Puasson 0,3 0,35 0,3 0,25
koefitsiyenti - v
Materiallarning fizik-mexanik xususiyatlari
____ 2-jadval
№ Materiallar nomi Qo'llanilgan model turi Zichligi - P (kN/m3) Elastiklik moduli - E (kN/m2*103) Puasson loefitsiyenti - v Ichki ishqalanish burchagi- ф
1 Asphalt Chiziqli-elastik 20 600 0,35 -
2 Aspfalt osti to'shamasi Mohr-Coulomb 18 50 18 36
Quyidagi 2, 3 hamda 4 - rasmlarda yo'ldan 10 m, 15 m hamda 20 m uzoqlikdagi tugunlarda hosil bo'lgan tebranish tezlanishlari grafigi ko'rsatilgan.
40.400 6X4 BB-WW yuk avtomobilining 30 m/s hamda 20 m/s tezlik bilan harakatlanganidan hosil bo'lgan tebranish tezlanishi grafigi.
3-rasm. Yo'l chetidan 15 m uzoqlikda joylashgan nuqtaning SOMASVAL MAN TGS 40.400 6X4 BB-WW yuk avtomobilining 30 m/s hamda 20 m/s tezlik bilan harakatlanganidan hosil bo'lgan tebranish tezlanishi grafigi.
......torn й
4-rasm. Yo'l chetidan 20 m uzoqlikda joylashgan nuqtaning SOMASVAL MAN TGS 40.400 6X4 BB-WW yuk avtomobilining 30 m/s hamda 20 m/s tezlik bilan harakatlanganidan hosil bo'lgan tebranish tezlanishi grafigi.
5, 6 hamda 7 - rasmlarda yo'ldan 10 m, 15 m hamda 20 m uzoqlikdagi tugunlarda hosil
bo'lgan ko'chishlar grafigi ko'rsatilgan.
5-rasm. Yo'l chetidan 10 m uzoqlikda joylashgan nuqtaning SOMASVAL MAN TGS 40.400 6X4 BB-WW yuk avtomobilining 30 m/s hamda 20 m/s tezlik bilan harakatlanganidan Z o'qi bo'yicha hosil bo'lgan ko'chish grafigi.
Output dose ^
40.400 6X4 BB-WW yuk avtomobilining 30 m/s hamda 20 m/s tezlik bilan harakatlanganidan Z o'qi bo'yicha hosil bo'lgan ko'chish grafigi.
Z o'qi bo'yicha ko'chish yo'l chetidan 2' -*- 30 m/s -*- 20 m/s
-5.58E-3
-5.62E-3 -S.64E-3 -5.66E-3
-5.70E-3
7-rasm. Yo'l chetidan 20 m uzoqlikda joylashgan nuqtaning SOMASVAL MAN TGS 40.400 6X4 BB-WW yuk avtomobilining 30 m/s hamda 20 m/s tezlik bilan harakatlanganidan Z
o'qi bo'yicha hosil bo'lgan ko'chish grafigi.
3-jadval
_nsonlarga ta'sir qiluvchi to'lqinlarni tezliklari va tezlanishlari_
To'lqinlarning odamlarga ta'sir qilish xususiyatlari Chastota l-i-10 Hz gacha bo'gan to'lqinlarning uchun Chastota 10 -=-100 Hz gacha bo'gan to'lqinlarning uchun
To'lqinlarning tezlanishining yuqori nuqtasi To'lqinlarning tezlanishining yuqori nuqtasi
Eng kata tezlanish amax, mm/s2 O'rtacha kvadratik tezlanish ao'rt, mm/s2 Eng kata tezligi Vmax, mm/s O'rtacha kvadratik tezligi vo'rt, mm/s
Ta'sir ko'rsatmaydi 10 7,1 0,16 0,113
Ta'sir ko'rsatadi 40 28,3 0,64 0,452
Salbiy ta' sir ko'rsatadi 125 88,4 2 1,41
O'ta salbiy ta'sir ko'rsatadi 400 283 6,4 4,52
Uzoq davomiylikdagi zararlari 1000 707 16 11,3
O'ta zararli 1000 katta 707 katta 16 katta 11,3 katta
Xulosa. 2 - rasmda, yuk avtomobili 30 m/s tezlik bilan harakatlanganda yo'l chetidan 10 m masofadagi tugunda hosil bo'ladigan eng kata tezlanish amax=340 mm/s2 ga, 20 m/s tezlik bo'lsa 300 mm/s2 teng ekanligi aniqlandi. Bunday to'lqinlar o'z navbatida insonlarga o'ta salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkinligi ko'rib chiqildi.
3 - rasmda, 15 m masofadagi tugunda 30 m/s tezlik bilan harakatlangandagi to'lqin tezlaninishining eng katta qiymati amax=330 mm/s2 ga, 20 m/s tezlik bilan harakatlansa amax=298 mm/s2 ga tengligi ko'rildi. Bunday to'lqinlar ham insonlarga o'ta salbiy ta'sir ko'rsatishi aniqlandi.
4 - rasmda, 20 m masofadagi tugunda 30 m/s tezlik bilan harakatlanishi natijasida esa to'lqin tezlanishining eng kata qiymati amax=130 mm/s2 ga, 20 m/s tezlik bilan harakatlansa amax=120 mm/s2 ga tengligi va bunday to'lqinlar insonlarga salbiy ta'sir ko'rsatishi ko'rib chiqildi.
5 - rasmlarda yo'l chetidan 10 m uzoqlikdagi tugunda 30 m/s tezlikdagi ko'chishning qiymati umax=-0.01927 m, tezlik 20 m/s bo'lsa umax=-0.0193 m ga hamda 6 - rasmlarda yo'l chetidan 15 m uzoqlikdagi tugunda 30 m/s tezlikdagi ko'chishning qiymati umax=-0,00980 m, tezlik 20 m/s bo'lsa umax=-0,009909 m ni, 7-rasmda yo'l chetidan 20 m uzoqlikdagi tugunda 30 m/s tezlikdagi ko'chishning qiymati umax=-0,005551 m, tezlik 20 m/s bo'lsa umax=-0,00555 m ga teng ekanligini aniqlandi.
Gruntlarda tebranishlarning tarqalishi ularning xususiyatlariga (Elastiklik moduli, puasson koeffitsienti, zichligi v.b) bog'liqligi aniqlandi. Ushbu masaladan shuni aytish mumkinki ko'p qatnovli avtomobil yo'llaridan hosil bo'ladigan tebranishlar va ular keltirib chiqaradigan zararlarni o'rganish va oldini olish zarurligi hamda asosiysi insonlarga tebranish to'lqinlarining salbiy ta'sir ko'rsatish darajasini kamaytirish choralarini ko'rish kerakligi taklif etiladi.
ADABIYOTLAR:
1. Ilichev V.A., Yuldashev Sh.S., Saidov S.M. Issledovanie rasprostraneniya vibratsii pri proxojdenii poezdov v zavisimosti ot raspolojeniya jeleznodorojnogo polotna // Osnovaniya, fundamentbi i mexanika gruntov. M.,1999. № 2.
2. Lysmer J., Kyhlemeyer L. Finite Dynamic Model for Infinite Media // Jour Engineering Mechanics Division.ASCE. 1969. Vol. 95.NoEM4.August.P. 859 - 887.
3. Sbitovich, N. A. Mexanika gruntov [Tekst] / N. A., Swtovich. - M.: Vwssh.shk., 1983. -288 s.
4. Ter-Martirosyan, Z. G. Mexanika gruntov [Tekst] / Z. G. Ter-Martirosyan. - M.: Izdatelbstvo ASV, 2005. - 488 s.
5. Pokrovskiy, G. I. Issledovaniya po fizike gruntov : elementw fiziki dispersnwx sistem primenitelbno k gruntam i pochvam [Tekst] / G. I. Pokrovskiy. - Moskva ; Leningrad : Glavnaya redaktsiya stroitelbnoy literaturw, 1937. - 136 s.
6. Pokrovskiy, G. I. Issledovaniya po fizike gruntov : elementbi fiziki dispersnbix sistem primenitelbno k gruntam i pochvam [Tekst] / G. I. Pokrovskiy. - Moskva ; Leningrad : Glavnaya redaktsiya stroitelbnoy literaturbi, 1937. - 136 s.
7. Thompson D.J., Jiang J., Toward M.G.R., Hussein M.F.M., Dijckmans A., Coulier P., Degrande G., Lombaert G. Mitigation of railway induced vibration by using subgrade stiffening. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2015; 79: 89-103.
8. Daminov, J. A., Tillaboev, Y. K., Agzamov, K. S., Isaboyev, S. H. M., & Abdujabborov, A. A. (2021). The mechanism of experimental determination of the angular velocity of the working shaft of the wind unit. Design Engineering, 9, 11814-11821.
9. Abdujobborov A., Tillaboev Y. INTEGRAL TUSHUNCHASI, KELIB CHIQISH TARIXI VA AYRIM QARSHI MISOLLAR //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. A5. - С. 289298.
10. Абдужобборов А. Maqola Ortogonal funksiyalar va qo'pxadlar mavzusini o'qitishga doir metodik tavsiyalar: Ortogonal funksiyalar va qo'pxadlar mavzusini o'qitishga doir metodik tavsiyalar //Центр научных публикаций (buxdu. Uz). - 2022. - Т. 12. - №. 12.
11. Abdujobborov A., Tillaboev Y. ON THE CONCEPT OF INTEGRAL, HISTORY OF ORIGIN AND SOME COUNTER-EXAMPLES //Science and Innovation. - 2022. - Т. 1. - №. 5. - С. 289-298.
12. Yuvmitov A., Hakimov S. R. Influence of seismic isolation on the stress-strain state of buildings //Acta of Turin Polytechnic University in Tashkent. - 2021. - Т. 11. - №. 1. - С. 7179.
13. Ювмитов А. С., Хакимов С. Р. Исследование влияния сейсмоизоляции на динамические характеристики ЗДАНИЯ //Acta of Turin Polytechnic University in Tashkent. -2020. - Т. 10. - №. 2. - С. 14.
14. Khamidov A., Khakimov S. MOISTURE LOSS FROM FRESHLY LAID CONCRETE DEPENDING ON THE TEMPERATURE AND HUMIDITY OF THE ENVIRONMENT //Science and innovation. - 2023. - Т. 2. - №. A4. - С. 274-279.
15. Khamidov A. I., Khakimov S. Study of the Properties of Concrete Based on Non-Fired Alkaline Binders //European Journal of Geography, Regional Planning and Development. -2023. - Т. 1. - №. 1. - С. 33-39.
16. Kholmirzayev S. et al. RESEARCH OF THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF MODIFIED SEROBETON //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. A8. - С. 1009-1013.
17. Хакимов С., Шаропов Б., Абдуназаров А. Бино ва иншоотларнинг сейсмик мустах,камлиги буйича хорижий давлатлар (россия, япония, хитой, а;ш) меъёрий хужжатлари тах,лили //barqarorlik va yetakchi tadqiqotlar onlayn ilmiy jurnali. - 2022. - С. 806-809.
18. Yuldashev S., Xakimov S. ТЕМИР ЙУЛ ТРАНСПОРТИДАН КЕЛИБ ЧЩАДИГАН ТЕБРАНИШЛАР ХД^ИДА //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. A5. - С. 376-379.
19. Xakimov S., Dadaxanov F. STATE OF HEAT CONDUCTIVITY OF WALLS OF RESIDENTIAL BUILDINGS //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. C7. - С. 223-226.
20. Хакимов С. АКТИВ ВА ПАССИВ СЕЙСМИК УСУЛЛАРИ ХАМДА УЛАРНИНГ АСОСИЙ ВАЗИФАЛАРИ //Journal of Integrated Education and Research. - 2022. - Т. 1. - №. 2. - С. 30-36.
21. Шаропов Б. Х., Хакимов С. Р., Рахимова С. Оптимизация режимов гелиотеплохимической обработки золоцементных композиций //Матрица научного познания. - 2021. - №. 12-1. - С. 115-123.
