- Код статьи
- S30344980S0130308225050041-1
- DOI
- 10.7868/S3034498025050041
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 5
- Страницы
- 40-50
- Аннотация
- Модели упругого полупространства находят широкое распространение в геофизике и дорожной науке. В дорожной науке эти модели наиболее часто применяют для исследования напряженно-деформированного состояния дорожных одежд, которые представляют собой искусственно созданные слоистые среды на поверхности грунтово-геологического массива, основной задачей которых является распределение и передача нагрузки от движущегося транспортного средства и обеспечение комфорта и безопасности пользователя, а также и долговечности автомобильной дороги. Учитывая общность свойств дорожной одежды и геологической среды, все большее распространение при оценке состояния дорожных одежд находят методы, близкие к геофизическим. В статье применен метод гармонического анализа, реализуемый для вычисления основных характеристик отклика слоистых сред на тестовое ударное нагружение. Были выполнены расчеты амплитудно-частотной характеристики перемещений в точке ударного нагружения и анализ изменения ее формы в зависимости от модулей упругости слоев полупространства. Было установлено, что снижение модуля упругости промежуточных слоев формирует выраженное «плато» на АЧХ перемещений в низкочастотной области. Снижение модулей упругости верхнего слоя среды приводит к увеличению амплитуды перемещений по мере увеличения частоты. Увеличение модуля упругости подстилающего полупространства приводит к появлению точки перегиба, локализованной в области 500 рад/с, разделяющей амплитудно-частотную характеристику перемещений на два участка. Полученные результаты могут быть использованы при разработке методов неразрушающего контроля слоистых сред, ориентированных на регистрацию и анализ АЧХ перемещений.
- Ключевые слова
- многослойное полупространство амплитудно-частотная характеристика динамическое нагружение модуль упругости
- Дата публикации
- 01.05.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 94
Библиография
- 1. Ватульян А.О. Коэффициентные обратные задачи механики. Москва: ООО Издательская фирма «Физико-математическая литература», 2019. 272 с. ISBN 978-5-9221-1826-2.
- 2. Ватульян А.О., Плотников Д.К. Обратные коэффициентные задачи в механике // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2019. №. 3. С. 37—47.
- 3. Кабанихин С.И. Обратные и некорректные задачи / 4-е издание, переработанное и дополненное. Новосибирск: Издательство Сибирского отделения РАН, 2018. 508 с.
- 4. Бакушинский А.Б., Леонов А.С. Моделирование решения акустической обратной задачи рассеяния для трехмерной нестационарной среды // Акустический журнал. 2024. Т. 70. № 1. С. 92—103. DOI: 10.31857/S0320791924010113
- 5. Бабушкина Н.Е., Ляпин А.А. Применение нейронных сетей в обратной коэффициентной задаче для слоистых сред / Интеллектуальные информационные технологии и математическое моделирование. Труды Международной научной конференции. Пос. Дивноморское, Краснодарский край. 26—29 августа 2022 года. Под редакцией В.В. Долгова. Ростов-на-Дону: Донской государственный технический университет, 2022. С. 132—135.
- 6. Тиратурян А.Н. Обратный расчет модулей упругости элементов слоистых сред на основе анализа динамического деформирования (на примере автомобильных дорог) // Дефектоскопия. 2024. № 8. С. 52—61. DOI: 10.31857/S0130308224080059
- 7. Тиратурян А.Н., Ляпин А.А., Углова Е.В. Совершенствование неразрушающего метода определения механических характеристик элементов многослойных конструкций на примере дорожных одежд // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2023. № 1. С. 56—65. DOI: 10.15593/perm.mech/2023.1.06
- 8. Qiao M., Wang X., Hou R. Case Study: Validation of the Spectral-Analysis-of-Surface-Waves Method for Concrete Pavement Condition Evaluation // Applied Sciences. 2023. V. 13. No. 20. P. 11410.
- 9. Ghani N.A. Classification of rigid pavement at airport taxiway using shear wave velocity and elastic modulus derived from spectral analysis of surface waves (SASW) method // Journal of Failure Analysis and Prevention. 2022. V. 22. No. 1. P. 333—345.
- 10. Gucunski N., Maher A. Evaluation of seismic pavement analyzer for pavement condition monitoring. 2002. № FHWA-NJ-2002-012.
- 11. Ranyal E., Sadhu A., Jain K. Road condition monitoring using smart sensing and artificial intelligence: A review // Sensors. 2022. V. 22. № 8. P. 3044.
- 12. Sun Q. Verification and analysis of the pavement system transfer function based on falling weight deflectometer testing // Journal of Nondestructive Evaluation. 2024. V. 43. No. 4. P. 110.
- 13. Nakhaei M., Timm D.H. A new methodology to improve backcalculation of flexible pavements with stabilized foundations // Construction and Building Materials. 2023. V. 368. P. 130405.
- 14. Coletti K., Romeo R.C., Davis R.B. Bayesian backcalculation of pavement properties using parallel transitional Markov chain Monte Carlo / Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering. 2024.
- 15. Fu G., Cao D., Ong G. P., Wang J., Sha D. A viscoelastic wave propagation approach for dynamic backcalculation of layer properties of asphalt pavements under an impact load // Computers and Geotechnics. 2024. V. 176. P. 106752.
- 16. McBride S., Burdisso R., Sandu C. Modeling vibration-induced tire-pavement interaction noise in the mid-frequency range // Tire Science and Technology. 2021. V. 49. No. 2. P. 146—169.
- 17. Yang S., Alhasan A., Zhang Y., Ceylan H., Kim S. Pavement curling and warping analysis using wavelet techniques // International Journal of Pavement Engineering. 2021. V. 22. No. 14. P. 1833—1848.
- 18. Shi Y., Liu H., Wang G. Modeling of asphalt mixture-screed interaction: A nonlinear dynamic vibration model for improving paving density // Construction and Building Materials. 2021. V. 311. P. 125296.
- 19. Ye Z., Wei Y., Yang B., Wang L. Performance testing of micro-electromechanical acceleration sensors for pavement vibration monitoring // Micromachines. 2023. V. 14. No. 1. P. 153.
- 20. Lyapin A., Glushko S. Multilayer medium behavior simulation in the presence of delamination defects // E3S Web of Conferences. EDP Sciences. 2023. V. 458. P. 10005.
- 21. Infrastructure operation and maintenance: сайт. URL: Infrastructure operation and maintenance — Sweco Denmark (дата обращения: 24.03.2025).
- 22. Разин А.В., Собисевич А.Л. Геоакустика слоистых сред. 2012.
- 23. Бабешко В.А., Глушков Е.В., Зинченко Ж.В. Динамика неоднородных линейно-упругих сред. М.: Наука, 1989. 344 с.
- 24. Lyapin A., Beskopylny A., Meskhi B. Structural monitoring of underground structures in multi-layer media by dynamic methods // Sensors. 2020. V. 20 (18). P. 1—19.
- 25. Ворович И.И., Бабешко В.А. Динамические смешанные задачи теории упругости для неклассических областей. М.: Наука, 1989. 320 с.
- 26. Боев С.И., Селезнев М.Г. Об одном подходе в нестационарных задачах теории упругости // Изв. СКНЦ ВШ. Естеств. Науки. 1989. № 2. С. 76—81.
