文献综述-快速冲击夯的有关问题

快速冲击夯的有关问题 1 快速冲击夯的有关问题 1 快速冲击夯的可靠性 快 速 冲 击 夯 是 一 种 性 能 优 良 的 小 型 夯 实 机 械 。 它 不 仅 适 用 于 砂 、砾石 、三 合 土 和 各 种 砂 性 土 壤 的 压 实 ，也 适 用 于 对 沥 青 砂 石 、贫 混 凝 土 和粘 土 的 压 实 ，特 别 适 用 于 室 内 地 面 、庭 院 和 沟 槽 等 狭 窄 场 地 的 施 工 ，可以 胜 任 大 中 型 压 实 机 械 无 法 完 成 的 施 工 任 务 。 针对 快速 冲 击 夯 使 用 中 影 响 使 用 可 靠 性 的 几 个 主 要 因 素 1 :活塞杆顶 端 松 脱 、 导 向 缸 筒 耐 磨 性 差 、 导 向 键 易 磨 损 、 渗 漏 等 ,分 析 了 产 生 的原因 ,提 供 了 相 应 的 改 良 设 计 的 办 法 。 快速 冲 击 夯 是 一 种 比 较 先 进 的 小型 夯 实 机 械 , 但 该 机 结 构 较 复 杂 ,一 些 结 构 和 工 艺 问 题 没 有 得 到 很 好 解决 ,致使 快速 冲 击 夯 在 实 际 使 用 中 出 现 作 业 可 靠 度 低 、 故 障 率 高 、 寿 命短 、 用 户 使 用 成 本 高 等 缺 点 ,限 制 了 其 推 广 使 用 。 综 合 快速 冲 击 夯 使 用情况 ,发现主要存在以下几个问题 : 活 塞 杆 顶 端 锁 紧 装 置 易 松 脱 ;导向 缸 筒 耐 磨 性 差 ; 导 向 键 槽 易 磨 损 ; 渗 漏 油 较 严 重 。作 者 通 过 长 期的 设 计 生 产 实 践 ,对 影 响 整 机 可 靠 性 的 问 题 进 行 了 比 较 深 入 的 研 究 和 探讨 ,并 结 合 实 际 应 用 特 点 ,对 该 机 进 行 了 一 些 完 善 和 改 良 ,并 且 获 得 了 较好 的 结 果 。 根 据 行 业 标 准 J G/1992 的 精 神 2 ,宜 对 振 动 冲 击 夯 的冲 击 能 量 进 行 测 试 ,针 对 目 前 生 产 的 机 型 ,多 是 经 过 多 次 改 进 的 结 构 ,工作 机 理 均 已 逐 渐 趋 于 统 一 ,为 避 免 考 虑 不 必 要 的 繁 琐 因 素 ,采 取 必 要 的简 化 手 段 ,推 导 出 能 广 泛 应 用 的 冲 击 能 量 计 算 公 式 ,并 通 过 实 际 测 试 计算 检 验 ,证 明 了 在 采 用 刚 度 足 够 大 的 单 压 簧 夯 机 中 ,应 用 这 种 简 化 的 计算 公 式 ,计 算 结 果 是 准 确 的 ,而 且 在 测 试 方 法 上 也 是 简 单 易 行 的 。目 前 生产 快速 冲 击 夯 的 厂 家 多 为 小 型 企 业 ,技 术 力 量 较 薄 弱 ,产 品 生 产 图 样 一般 为 测 绘 仿 制 ,产 品 说 明 书 中 也 多 是 照 搬 原 机 型 的 参 数 ,带 有 很 大 的 盲目 性 。 冲 击 夯 的 冲 击 能 量 指 标 是 该 产 品 的 主 要 技 术 要 求 参 数 ,在 产 品 设计 、 生 产 和 测 试 工 作 中 是 不 能 回 避 的 ,尤 其 是 专 业 量 检 验 机 构 。 不 解 决理 论 计 算 和 测 试 方 法 ,质 量 检 验 无 法 有 效 进 行 。 快速冲击夯的有关问题 2 不 论 是 以 电 作 动 力 ,还 是 以 汽 油 机 作 动 力 的 冲 击 夯 ,都 具 有 耗 能 少 ,易 于 操 作 ,移 动 方 便 的 特 点 ,对 于 小 型 工 程 或 作 业 面 较 小 在 以 往 的 水 利工 程 施 工 中 , 土 料 或 砂 石 料 的 压 实 施 工 ,多 采 用 推 土 机 或 以 推 土 机 作 动力 带 动 的 其 它 压 实 设 备 进 行 压 实 ,但 在 作 业 面 狭 小 ,大 型 压 实 机 械 无 法作业的地方 ,使用冲击夯进行压实 ,则是一种切实可行的方法。 2001 年四 丰 山 水 库 防 浪 墙 回 填 土 施 工 3 ,使 用 了 这 种 小 型 夯 实 机 具 ,和 人 工 夯 实相比 ,既经济 ,夯 实 效 果 又 好 。 只 要 控 制 回 填 土 的 含 水 量 在 正 常 范 围 内 ,按 规 定 程 序 施 工 ,就 可 以 达 到 预 期 夯 实 效 果 。除 防 浪 墙 回 填 土 外 ,马道立板 回 填 土 也 使 用 了 冲 击 夯 夯 实 , 经 实 际 观 察 ,回 填 的 地 方 至 今 没 有 发 生沉 陷 变 形 。 用 冲 击 夯 处 理 湿 陷 性 黄 土 地 基 是 一 种 可 行 的 办 法 ,指 出 尤 其对 省 、 级 非 自 重 湿 陷 黄 土 及 级 自 重 性 湿 陷 黄 土 地 基 ,只 要 掌 握 好合 适 的 压 实 遍 数 ,就 会 取 得 较 好 的 效 果 。 在 侯 运 高 速 的 湿 陷 性 黄 土 地 基处 理 过 程 中 ,采 用 冲 击 夯 压 实 处 理 这 一 新 工 艺 ,取 得 了 较 好 的 效 果 。 2 快速冲击夯的发展及结构分析 快速 冲 击 夯 具 有 结 构 简 单 、体 积 小 、重 量 轻 、压 实 效 果 好 、适 用 范围 广 、 操 作 简 便 等 一 系 列 优 点 , 在 世 界 各 国 得 到 了 广 泛 的 应 用 ,其 中日本 、瑞 典 、德 国 和 美 国 已 大 批 量 地 生 产 了 20 多年。 文献 4 我 国 从 60 年代 初 就 已 开 始 快速 冲 击 夯 的 研 制 工 作 ,1983 年 建 设 部 长 沙 建 筑 机 械 研 究所 与 湖 北 振 动 器 厂 共 同 研 制 过 速 冲 击 夯 ,1985 年 ,建 设 部 北 京 建筑 机 械 综 合 研 究 室 与 温 州 施 工 设 备 机 械 厂 共 同 研 制 过 可 调 偏心 距 式 冲 击 夯 ,同 期 建 筑 科 学 研 究 院 建 筑 机 械 化 研 究 所 与 山 西 建 筑 机 械厂 共 同 研 制 过 振 动 冲 击 夯 ,此外 ,上 海 工 程 机 械 厂 、北 京 工 程 机械 公 司 机 械 厂 、西 北 建 筑 工 程 学 院 等 单 位 均 对 冲 击 夯 进 行 过 不 同 程 度 的研 究 工 作 。但 是 到 目 前 为 止 ,我 国 还 没 有 形 成 大 批 量 生 产 冲 击 夯 的 形 势 ,全 国 的 年 产 量 目 前 有 6000 台 左 右 ,还 比 不 上 日 本 一 个 小 公 司 的 生 产 量 ,究 其 原 因 ,就 是 我 国 目 前 的 冲 击 夯 在 质 量 上 过 不 了 关 ,有 的 工 作 十 几 个小时或几十个小时就损坏了 , 用户目前形成了一种既想用又怕用的心理。 1990 年 ,建 设 部 立 项 快 速 冲 击 夯 弹 簧 的 研 究 ,作 为 一 个 课 题 ,下达 研 究 单 位 和 高 校 进 行 攻 关 。 这 一 阶 段 ,在 有 关 杂 志 上 先 后 发 表 了 一 些 快速冲击夯的有关问题 3 研 究 文 章 ,主要有 : 快 速 振 动 夯 设 计 计 算 ; 快 速 冲 击 夯 振动 分 析 的 计 算 机 方 法 ; 快 速 冲 击 夯 的 弹 簧 受 力 分 析 和 振 动 冲 击夯 在 我 国 的 研 制 概 况 及 其 载 荷 状 况 的 研 究 。 快速 冲 击 夯 5 活 塞 杆 顶 端 的 防 松 装 置 有 单 螺 母 开 口 销 结 构 、双 螺 母结 构 、双 螺 母 锁 片 结 构 和 U 形 卡 结 构 等 几 种 形 式 螺 母 结 构 使 用 时易 出 现 断 裂 、 脱 丝 和 切 丝 现 象 ,采 用 这 类 结 构 的 国 产 冲 击 夯 的 平 均 无 故障 工 作 时 间 通 常 为 70h 80h,而采用 U 形 卡 结 构 的 冲 击 夯 则 可 达 150 大 大 优 于 行 业 标 准 规 定 的 合 格 要 求 , 从 而 提 高 了 快速 冲 击 夯 的 作业 可 靠 度 螺 母 结 构 相 比 ,U 形 卡 结 构 的 工 作 噪 声 要 高 出 23d B,略 超 过 行 业 标 准 要 求 ,故 对 如 何 降 低 工 作 噪 声 应 进 一 步 研 究 、 解 决 . 快速 冲 击 夯 是 一 种 比 较 先 进 的 小 型 夯 实 机 械 ,由 于 其 具 有 体 积 小 、重 量 轻 、夯 实 效 果 好 等 特 点 ,已 呈 取 代 蛙 式 夯 机 之 势 从 60 年 代 初 就 已 开 始快速 冲 击 夯 的 研 制 工 作 ,但 产 品 质 量 一 直 未 能 过 关 代初 ,建 设 部 将快速 冲 击 夯 的 研 制 列 为 攻 关 项 目 ,组 织 下 属 的 3 个 建 筑 机 械 研 究 所 及 部分 高 校 、 工 厂 对 其 进 行 设 计 理 论 的 探 讨 和 某 些 样 机 的 试 制 研 究 ,取 得 了一 定 进 展 ,并 发 表 了 许 多 研 究 成 果 某 些 具 体 结 构 及 工 艺 没 有 很 好地 解 决 ,实 际 使 用 中 ,国产 快速 冲 击 夯 存 在 着 作 业 可 靠 度 低 、 故 障 率 高 、用户使用成本高等缺点 ,限 制 了 其 推 广 使 用 研究解决该类问题 ,具有 显 著 的 经 济 和 社 会 效 益 冲 击 夯 活 塞 杆 顶 端 防 松 问 题 是 影 响 快速冲 击 夯 使 用 寿 命 及 提 高 作 业 可 靠 度 的 关 键 问 题 之 一 ,笔 者 在 长 期 的 快速冲 击 夯 设 计 生 产 实 践 中 , 对 该 问 题 进 行 了 深 入 的 研 究 ,获 得 了 较 理 想 的结构 . 3 快速冲击夯的核心 机构 曲柄连杆机构是 快速 冲击夯的核心机构 , 发动机的旋转运动 , 通过曲 柄 连 杆 机 构 转 变 成 了 夯 板 上 下 运 动 ,从 而 形 成 了 对 地 面 的 冲 击 力 , 曲柄 连 杆 机 构 设 计 得 合 理 与 否 ,对 冲 击 夯 的 整 机 性 能 有 举 足 轻 重 的 影 响 。以 前 人 们 对 冲 击 夯 工 作 机 理 的 研 究 时 ,忽 略 了 对 曲 柄 连 杆 机 构 的 研 究 ,致 使 有 的 冲 击 夯 曲 柄 连 杆 机 构 设 计 得 不 合 理 ,当 曲 柄 连 杆 机 构 设 计 得 不合 理 时 ,会 产 生 如 下 的 后 果 。 增 大 或 恶 化 上 机 的 振 动 状 态 6 ; 夯 板 快速冲击夯的有关问题 4 的 振 动 状 态 ,降 低 压 实 效 果 。下 面 将 对 冲 击 夯 的 曲 柄 连 杆 机 构 进 行 分 析 ,以 便 得 出 对 冲 击 夯 的 减 振 设 计 有 价 值 的 结 论 。曲 柄 连 杆 机 构 的 参 数 在 动力 学 方 程 式 中 的 作 用 。 快速 冲 击 夯 的 力 学 简 化 模 型 ,与 其 它 简 化 模 型 不同 的 是 ,此 模 型 把 土 壤 简 化 成 了 一 个 阻 尼 器 和 一 个 代 表 土 壤 塑 性 的 塑 性棘 ,关 于 这 个 模 型 的 来 历 。 这 里 只 是 分 析 曲 柄 连 杆 机 构 的 参 数 在 冲 击 夯动 力 学 方 程 式 中 的 作 用 。 建 立 大 陆 科 学 深 钻 钻 进 环 境 计 算 机 仿 真 与 模 拟系 统 的 必 要 性 和 可 行 性 ,初 步 探 讨 了 建 立 仿 真 与 模 拟 系 统 的 研 究 内 容 和基 本 框 架 ,此 系 统 的 全 面 实 现 将 为 推 动 我 国 大 陆 科 学 深 钻 的 发 展 具 有 一定 的 意 义 。 仿 真 与 模 拟 系 统 由 深 钻 工 程 仿 真 与 模 拟 子 系 统 (包 括 钻 进 环境 、 机 械 动 力 和 钻 井 流 流 体 各 部 分 )教 育 、 培 训 、 数 据 采 集 、 管 理 、 成图 和 成 表 等 各 个 系 统 组 成 。这 个 整 体 大 系 统 必 须 对 各 个 子 系 统 进 行 集 成 ,使 各 个 子 系 统 在 一 个 集 成 的 环 境 统 一 的 软 件 平 台 上 运 行 ,有 利 于 实 现 各个 子 系 统 功 能 。在 开 发 环 境 上 ,选 择 面 向 对 象 和 可 视 化 程 序 设 计 环 境 ,采用 数 字 与 图 形 ,图 象 仿 真 与 模 拟 技 术 ,实 现 各 子 系 统 开 发 任 务 。特 别 注 重人 工 智 能 技 术 在 本 系 统 开 发 过 程 中 的 应 用 。因 为 对 科 学 深 钻 全 面 采 用 数学 模 拟 还 不 完 全 可 能 实 现 ,还 必 须 针 对 工 程 问 题 ,采 用 人 工 智 能 (A I)技术 ,用 仿 真 专 家 系 统 ,人 工 神 经 网 络 等 多 项 技 术 协 同 开 发 ,这 样 才 能 比 较 好地 解 决 一 些 复 杂 问 题 的 诊 断 、分 析 、识 别 等 。在 完 成 各 相 关 问 题 的 计 算 、分 析 和 优 化 情 况 下 ,考 虑 采 用 协 同 参 数 优 化 ,实 现 对 深 钻 规 程 参 数 的 优化 组 合 ,使 整 个 系 统 处 于 在 较 佳 的 状 况 。系 统 开 发 的 特 点 为 :(1)系 统 实 现可在 络 环 境 下 开 发 ,充 分 发 挥 络 所 提 供 的“ 一 分 为 二 ”的 特 点 ,使 应 用 软 件 本 身 与 数 据 库 的 存 取 分 离 ,便 于 系 统 的维护、扩充和管理。 (2 )数字、图形、图象协同仿真软件采用可视化和面 向 对 象 程 序 设 计 方 法 ,将 使 系 统 具 有 模 块 性 、 信 息 隐 蔽 、 抽 象 数 据 类型 、继 承 性 、代 码 共 享 和 软 件 重 用 、多 态 性 和 动 态 聚 束 、计 算 反 射 、对象 标 识 、 永 久 存 贮 和 版 本 管 理 等 诸 多 特 点 。 4 快速冲击夯的仿真分析 采用人工神经网络的方法描述了材料在疲劳损伤过程中的性能变化 ,并 将 材 料 的 疲 劳 过 程 看 作 一 个 离 散 事 件 ,建 立 了 既 能 反 映 累 积 损 伤 的 非 快速冲击夯的有关问题 5 线 性 效 应 ,又 能 反 映 材 料 循 环 特 性 的 疲 劳 损 伤 累 积 模 型 。 通 过 将 估 算 结果 与 实 验 值 的 比 较 ,证 明 该 方 法 有 效 地 提 高 了 寿 命 估 算 精 度 。 目 前 进 行寿 命 估 算 主 要 采 用 名 义 应 力 法 和 局 部 应 力 应 变 法 。 名 义 应 力 法 只 适 合 于高 周 疲 劳 寿 命 的 估 算 ,对 于 低 周 疲 劳 预 测 精 度 较 差 。 局 部 应 力 应 变 法 认为 零 构 件 的 疲 劳 取 决 于 危 险 部 分 的 应 力 应 变 状 态 ,它 在 低 周 疲 劳 寿 命 估算 方 面 比 前 一 种 方 法 优 越 ,但 它 无 法 考 虑 在 疲 劳 过 程 中 材 料 性 能 变 化 对疲 劳 寿 命 的 影 响 。 另外 ,该 方 法 没 能 很 好 地 解 决 损 伤 累 积 的 非 线 性 问 题 。在 实 际 使 用 中 ,采 用 不 同 的 损 伤 公 式 估 算 的 寿 命 相 差 很 大 ,难 以 满 足 工程 应 用 的 需 要 。 为 了 描 述 循 环 软 化 、 硬 化 对 材 料 疲 劳 寿 命 的 影 响 ,本文另 辟 蹊 径 ,将 疲 劳 过 程 看 作 一 个 离 散 事 件 系 统 ,将 疲 劳 过 程 本 身 描 述 为材 料 状 态 的 变 迁 ,用 网 络 描 述 材 料 瞬 时 性 能 与 损 伤 状 态 , 并 构 造 了寿 命 估 算 的 计 算 机 仿 真 模 型 。 通 过 对 序 进 行 适 当 改 造 编 制 出一 套 关 于 输 电 导 线 舞 动 非 线 性 有 限 元 的 计 算 程 序 。并 以 湖 北 中 山 口 大 跨越 输 电 线 路 为 算 例 ,对 其 起 舞 与 压 重 防 舞 器 防 舞 作 了 仿 真 计 算 与 动 态 模拟 显 示 ,利 用 计 算 结 果 分 析 比 较 了 压 重 防 舞 器 不 同 配 置 方 案 的 防 舞 效 果 ,结 合 实 践 证 明 了 防 舞 器 配 置 节 点 分 割 法 的 有 效 性 。对 序 的 前 、后 处 理 过 程 进 行 了 改 造 , 在 有 限 元 分 析 中 嵌 入 空 气 动 力 模 块 , 将 作 用 在单 元 导 线 上 的 升 力 、 阻 力 和 扭 矩 合 成 后 再 与 单 元 上 作 用 的 静 载 合 成 ,即可 得 到 该 单 元 的 合 成 载 荷 。我 们 用 改 造 过 的 序 完 成 舞 动 起 舞 、防 舞 的 计 算 。 在 计 算 中 ,主 要 考 虑 以 下 几 种 载 荷 :节 点 集 中 力 、 分 布 力 、与 集 束 质 量 成 正 比 的 力 。 其 中 节 点 集 中 力 主 要 用 来 模 拟 某 些 防 舞 装 置 ,如 压 重 防 舞 器 ; 分 布 力 主 要 包 括 冰 载 荷 与 风 载 荷 ,我 们 假 定 冰 沿 导 线 方向 均 匀 分 布 ,且 风 速 恒 定 ;与 集 束 质 量 成 正 比 的 力 用 来 描 述 导 线 重 力 。计算 内 容 主 要 包 括 起 舞 与 防 舞 两 部 分 的 仿 真 计 算 。起 舞 计 算 中 只 考 虑 了 导线 的 自 重 和 冰 载 。 针 对 电 力 系 统 动 态 仿 真 中 联 立 求 解 同 步 发 电 机 离 散 化 后 的 差 分 方程与网络的代数方程 7 ,提 出 了 一 种 新 的 迭 代 解 法 。 在 新 方 法 中 引 入 矩阵 M 和 N,并 推 导 出 它 们 的 最 优 值 。 电 力 系 统 模 型 所 进 行 的 仿 真 结 果 表明 ,新 方 法 比 已 有 的 交 替 迭 代 解 法 具 有 更 好 的 收 敛 性 。文 中 对 矩 阵 M 和N 的 简 化 以 及 网 络 电 压 量 的 预 测 也 进 行 了 讨 论 。电 力 系 统 动 态 仿 真 计 算 快速冲击夯的有关问题 6 主 要 采 用 隐 式 梯 形 积 分 法 ,但 如 何 联 立 求 解 同 步 发 电 机 离 散 化 后 的 差 分方 程 和 网 络 的 代 数 方 程 将 直 接 影 响 仿 真 计 算 速 度 。 目 前 ,一 类 方 法 是 采用 牛 顿 型 迭 代 法 , 主 要 是 很 不 诚 实 牛 顿 法 ( 写 为 该 方 法 需 要 形 成 和 计 算 雅 可 比 矩 阵 ,编 程 复 杂 ,对 整 个系 统 的 方 程 进 行 统 一 处 理 也 很 费 时 。 另 一 类 方 法 是 交 替 迭 代 解 法 ,编程简单 ,但 直 接 交 替 迭 代 易 发 散 或 收 敛 很 慢 。 文 献 1通 过 引 入 一 个 虚 拟 导纳以改 善 收 敛 性 , 称 为 虚 拟 导 纳 法 (f 缩写为但 引 入 的 导 纳 在 理 论 上 不 是 最 优 ,而 是 人 为 选 取 的 。还 有 其 他 解法 ,利 用 摄 动 方 法 并 引 入 新 的 状 态 变 量 使 求 解 速 度 加 快 。 提 出 了 一 种 新的 交 替 迭 代 法 ,引 入 矩 阵 M 和 N,并 从 理 论 上 导 出 其 最 优 值 。新 方 法 对 不同 类 型 的 电 力 系 统 非 线 性 元 件 均 适 用 。 仿 真 计 算 结 果 表 明 ,新 方 法 比 目前 的 交 替 迭 代 解 法 具 有 更 好 的 收 敛 性 ,从 而 可 加 快 电 力 系 统 的 仿 真 计 算速 度 。 文献 8 移 动 自 动 闭 塞 系 统 ( )是 一 个 处 于 研 究 中 的 智 能 化 先进 列 车 控 制 系 统 ,它 将 充 分 利 用 当 今 的 计 算 机 技 术 、 通 信 技 术 等 高 新 技术 ,以 提 高 铁 路 的 运 营 水 平 将 通 过 对 移 动 自 动 闭 塞 和 自 动 闭 塞 区段 前 后 行 列 车 运 行 状 态 的 系 统 进 行 分 析 ,着 重 研 究 移 动 自 动 闭 塞 条 件 下发 生 列 车 区 间 运 行 延 误 时 的 系 统 性 能 ,并 通 过 计 算 机 仿 真 进 行 了 定 量 研究 . 在 条 件 下 ,区 间 已 没 有 固 定 的 闭 塞 分 区 ,根 据 运 行 计 划 及 车站控制中心 ( )的行 车 许 可 命 令 ,列 车 从 始 发 站 按 照 一 定 的 发 车 间 隔 出 发 ,在 运 行 过 程 中根 据 和 每 一 列 车 上 车 载 计 算 机 ( )之 间 的 双 向 数 据 通 信 ,控 制 列 车 运 行 。 由 于 追 踪 列 车 可 实 时 获得 前 行 列 车 的 运 行 状 态 信 息 ,使 得 追 踪 列 车 可 以 及 时 调 整 列 车 运 行 工 况 ,从 而 减 小 前 行 列 车 对 后 行 追 踪 列 车 的 影 响 ,提 高 列 车 运 行 指 标 。 作 为 对比 ,将 现 有 的 自 动 闭 塞 系 统 称 为 固 定 自 动 闭 塞 系 统 ( ) 。 5 快速冲击夯的特点及研究现状 司的新款内燃 式 冲击夯专门用于施工面积受限制场合的 地 基 压 实 。如 建 筑 结 构 旁 边 的 回 填 泥 土 的 压 实 ，电 缆 、地 下 管 道 沟 及 快速冲击夯的有关问题 7 公 用 指 示 标 牌 立 柱 周 围 的 泥 土 压 实 ，市 政 设 施 地 基 准 备 ，公 路 及 人 行 道等的维修工作等。 司 的 新 款 内 燃 式 冲 击夯质量轻，冲击力强 ， 操 作 简 单 ， 维 修 方 便 ， 独 有 的 行 程 发 动 机 符 合 （ 超 过 ）美国 环 保 局 所 规 定 的 严 格 的 排 放 标 准 。 运 用 岩 石 弹 性 动 力 学 原 理 及 弹 性力 学 变 粉 法 原 理 ，提 出 、分 析 并 论 证 了 剧 冲 式 高 速 岩 质 滑 坡 碰 撞 解 体 及冲 击 成 坝 阶 段 滑 坡 坝 冲 击 夯 实 动 力 学 机 理 ，推 导 出 滑 坡 坝 土 石 体 压 实 密度 计 算 的 理 论 方 程 及 公 式 ，并 以 滑 坡 坝 土 石 体 土 工 试 验 资 料 为 依 据 ，充分 验 证 了 符 合 实 际 情 况 的 滑 坡 动 力 学 新 机 理 。 文献 1 6 在 高 山 峡 谷 区 发育 的 高 速 滑 坡 体 ，由 于 其 体 积 巨 大 ，常 常 堵 江 而 形 成 天 然 滑 坡 大 坝 。形成 滑 坡 坝 的 巨 大 滑 坡 多 出 现 在 高 陡 边 坡 上 ，具 有 很 高 的 剧 冲 速 度 。由 于滑 坡 坝 横 断 面 比 人 工 土 石 坝 宽 厚 的 多 ，体 积 也 大 得 多 ，特 别 是 滑 坡 物 质堆 积 时 冲 击 能 量 很 大 ，滑 坡 坝 堆 积 密 度 大 ，抗 破 坏 能 力 强 。因 此 ，水 电部 有 关 地 质 专 家 创 造 性 地 提 出 ，利 用 滑 坡（ 残 ）体 构 筑 大 坝 的 构 想 。利用 滑 坡 体 构 筑 大 坝 ，一 个 首 要 问 题 是 滑 坡 体 的 稳 定 性 评 价 与 峡 谷 大 型 滑坡 的 成 坝 作 用 机 制 。 本 文 就 剧 冲 式 高 速 岩 质 滑 坡 冲 击 弹 落 成 坝 阶段动量瞬时转化效应，亦即滑坡坝形成的冲击波夯实机理进行理论分析。 快速 冲 击 夯 具 有 结 构 简 单 、体 积 小 、质 量 轻 、夯 实 效 果 好 、操 作 简便 等 一 系 列 优 点 ， 在 世 界 各 国 得 到 了 广 泛 的 应 用 。 我 国 从 60 年 代 初 开始 快速 冲击 夯 的 研 制 工 作 ， 但 到 目 前 为 止 ， 我 国 年 产 仅 6000 多 台 ， 这主 要 是 因 为 我 国 目 前 生 产 的 冲 击 夯 质 量 不 过 关 ，寿 命 太 短 。表 面 问 题 为工 作 弹 簧 的 寿 命 问 题 ，实 质 原 因 是 对 快速 冲 击 夯 的 工 作 机 理 缺 乏 深 入 的认 识 ，尚 没 有 一 套 完 整 正 确 的 冲 击 夯 计 算 和 设 计 理 论 。有 许 多 学 者 在 这方 面 作 了 大 量 有 益 的 工 作 ，并 取 得 了 一 定 的 进 展 ，但 与 实 际 工 况 有 较 大距 离 ，没 有 计 入 土 壤 的 弹 性 和 阻 尼 ，对 冲 击 夯 的 工 作 机 理 没 有 得 到 令 人满 意 的 解 释 ，很 多 研 究 结 果 难 以 用 于 指 导 产 品 设 计 。 快速 冲 击 夯 的 振 动问 题 为 一 非 线 性 振 动 的 问 题 ，得 到 的 结 果 自 然 难 以 与 实 际 结 构 的 工 作 机理 较 好 吻 合 。 在 本 书 中 ，考 虑 了 土 壤 影 响 ，认 为 土 壤 的 刚 度 为 与 时 间 有关 的 可 变 刚 度 （ 从 开 始 夯 到 夯 实 的 时 间 范 围 内 ）， 从 而 建 立 一 非 线 性 动力 学 模 型 ， 然 后 对 此 动 力 学 模 型 在 计 算 机 上 进 行 数 值 分 析 。 快速冲击