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基于Hertz理论和JKR理论的落石冲击力学研究

王永东  燕新  彭浩  汪涛  徐海  
【摘要】:考虑垫层材料黏附性引起周边应力场对落石冲击力的影响,基于Hertz接触理论和JKR黏附理论,对落石冲击力学进行了研究。利用MDR法(降维法)将落石三维模型转化为一维模型,通过理论分析得出了落石冲击垫层时的冲击力以及坠入深度的解析解。之后将得出的解析解与国内外已有的结论进行算例计算对比,发现本文冲击力大小的解处于日本道路公团方法和瑞典法之间,验证了本文结论的合理性和正确性。同时将得出的坠入深度与已有理论深度进行计算对比,得出本文计算出的落石深度基本小于文献[9]计算值且大于文献[8]计算值。进一步对比分析后,得出了在冲击过程中落石与垫层接触周边应力场会对冲击力大小和坠入深度产生一定影响。

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