URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Золотаревская Д.И. Закономерности деформирования почв: Математическое моделирование
Id: 167633
 
314 руб.

Закономерности деформирования почв: Математическое моделирование

URSS. 2013. 144 с. Мягкая обложка. ISBN 978-5-397-03835-5.

 Аннотация

В книге представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей деформирования уплотняющихся связных почв и математического моделирования зависимостей между напряжениями и деформациями в почвах. Даны полученные в ряде работ уравнения, описывающие названные зависимости без учета фактора времени, а также с учетом этого фактора. Показаны взаимосвязи между различными типами математических моделей деформирования почв. Приведенные в книге математические модели закономерностей деформирования почв применяются в качестве определяющих уравнений для почв в работах, посвященных созданию методов расчета показателей уплотнения почв при работе тракторов и других мобильных машин. Представлены результаты полевых испытаний и компьютерных экспериментов, выявивших влияние основных факторов на характеристики реологических свойств почв и показатели уплотнения почв мобильными машинами.

Книга предназначена для научных работников, занимающихся исследованиями реологических свойств почв, уплотняющего воздействия мобильных машин на почву, созданием методов расчета показателей напряженно-деформированного состояния и уплотнения почв в результате воздействия мобильных машин, разработкой рекомендаций по снижению уплотняющего воздействия мобильных машин на почву с целью сохранения и повышения плодородия почв. Книга может быть полезна преподавателям вузов.


 Оглавление

 Введение
Глава 1. Физико-механические свойства почв
 1.1.Почва как дисперсная среда
 1.2.Физическое состояние почв
 1.3.Закономерности деформирования почв
Глава 2. Математическое моделирование закономерностей деформирования почв без учета фактора времени
 2.1.Два типа определяющих уравнений механики почв
 2.2.Уравнения, описывающие вогнутые и выпуклые кривые зависимостей между напряжениями и деформациями
 2.3.Уравнения, моделирующие зависимость между сжимающими напряжениями и осадкой почвы под штампом в общем случае
  2.3.1.Уравнение связи между сжимающими напряжениями и осадкой почвы, полученное на основе функции гиперболический тангенс
  2.3.2.Преобразование определяющих уравнений, полученных на основе функции гиперболический тангенс, к уравнениям, обоснованным путем применения контактной теории деформируемости грунта
  2.3.3.Определение параметров общего уравнения связи между сжимающими напряжениями и относительной деформацией сжатия почвы
  2.3.4.Экспериментальное подтверждение адекватности найденных определяющих уравнений
Глава 3. Математическое моделирование закономерностей деформирования почв во времени
 3.1.Недостатки математического моделирования закономерностей деформирования почв без учета фактора времени
 3.2.Математическое моделирование процессов деформирования почв уравнениями теории вязкоупругости
  3.2.1.Математическое моделирование уравнениями теории вязкоупругости реологических свойств идеальных вязкоупругих сред
  3.2.2.Математическое моделирование процессов деформирования почв интегральными уравнениями
  3.2.3.Математическое моделирование закономерностей деформирования реальных почв дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами
Глава 4. Взаимосвязь различных математических моделей деформирования почв
 4.1.Взаимосвязь определяющих интегральных уравнений для почв и определяющих уравнений без учета фактора времени
 4.2.Взаимосвязь интегральных и дифференциальных определяющих уравнений для почв
 Заключение
 Список литературы

 Введение

Проблема сохранения и повышения плодородия почв является в настоящее время одной из наиболее актуальных в экологии. Для решения этой проблемы необходим комплекс мер, основанный на анализе влияния внешних воздействий, в том числе нагрузки и последующей разгрузки почвы, на изменение ее свойств. Имеется целый ряд работ многих ученых, посвященных исследованию изменения свойств почв в результате воздействия внешних нагрузок и выявлению связей между нагрузками и деформациями в почвах. Однако этот сложный вопрос полностью еще не решен.

Предпосевное прикатывание почвы катками способствует оптимизации ее плотности и структуры [83, 149], а многочисленные проходы по полю мобильной техники приводят к переуплотнению почвы, вызывающему ухудшение ее агротехнических свойств, снижение плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур. К настоящему времени получено большое количество данных о переуплотнении почв движителями тракторов и других мобильных машин и снижении при этом урожайности сельскохозяйственных культур [4, 13, 14, 20, 67, 74, 89, 90, 95, 98, 99, 103, 109, 110, 131, 134, 146]. Необходимо дальнейшее проведение исследований влияния воздействия сельскохозяйственной техники на плодородие почв.

Каждому физическому состоянию почвы в зависимости от ее влажности соответствует своя закономерность деформирования под действием сжимающей нагрузки. При влажностях почвы, меньших ее полной влагоемкости и при сжимающих напряжениях, меньших предела прочности, почва под действием нагрузки уплотняется и упрочняется. Выдавливания почвы вбок почти не происходит, вследствие чего с ростом нагрузки приращение осадки почвы постепенно затухает и ее деформации стабилизируются.

При влажностях, близких к полному заполнению пор водой (что соответствует мягкопластичному состоянию почвы), почва под действием на нее штампа не уплотняется. В этом случае происходит изменение формы деформируемой почвы и выдавливание ее вбок. Деформации не стабилизируются, возникает пластическое течение почвы.

Кроме того, может наблюдаться промежуточный случай, когда почва под действием возрастающей нагрузки вначале уплотняется, а затем, при дальнейшем увеличении нагрузки, возникает ее пластическое течение.

Настоящая работа посвящена исследованию закономерностей деформирования почв, находящихся в первом из указанных состояний.

В решении практических задач по разработке комплекса мер, направленных на сохранение и повышение плодородия почв, важную роль должны сыграть разработка и широкое применение уточненных методов расчета показателей, характеризующих изменение свойств почв под действием динамических и статических нагрузок. Эти методы расчета должны основываться на результатах глубоких исследований процессов, происходящих в почвах при их деформировании колесами и гусеницами тракторов, почвообрабатывающими катками и другой мобильной сельскохозяйственной техникой.

Точность методов расчета показателей воздействия мобильных машин и других внешних нагрузок на почву определяется в первую очередь выбором рациональных математических моделей деформирования почв.

Выполнено большое число экспериментальных и теоретических исследований с целью выявления связей между напряжениями и деформациями в почвах и выбора уравнений для моделирования этих связей (определяющих уравнений). Однако многие полученные результаты не согласованы между собой. При решении конкретных задач (об определении характеристик взаимодействия колесных и гусеничных движителей с почвой, об уплотнении почвы движителями машин, о влиянии колебаний машин на свойства почвы и других) определяющие уравнения для почв принимаются не всегда достаточно обоснованно, условия и границы их применимости не устанавливаются. Это снижает возможности использования полученных результатов в практических расчетах. Поэтому необходимо сопоставить и обобщить различные способы математического моделирования закономерностей деформирования почв в различных условиях нагружения.

Данная работа представляет собой обобщение результатов ряда исследований, проведенных с целью выбора уравнений, моделирующих закономерности деформирования уплотняющихся почв в различных условиях их нагружения как без учета, так и с учетом фактора времени. В задачи работы входило также обобщение результатов исследований по выявлению взаимосвязей между различными типами математических моделей деформирования почв.


 Об авторе

Дина Исааковна ЗОЛОТАРЕВСКАЯ

Доктор технических наук, профессор кафедры высшей математики Российского государственного аграрного университета -- МСХА им. К. А. Тимирязева. Член-корреспондент Российской академии естествознания. Почетный работник высшего профессионального образования РФ. Соросовский профессор, лауреат конкурсов правительства Москвы и Международной соросовской программы образования в области точных наук (ISSEP) по специальности "математика" (2000, 2001 и 2002 гг.). Научные результаты, полученные Д. И. Золотаревской, нашли международное признание. Ее биографические данные включены в энциклопедии "Кто есть кто в мире" и "Кто есть кто в науке и технике" (издательство "Маркус", США), "2000 выдающихся интеллектуалов 21 века" и "2000 выдающихся ученых 21 века" (Международный биографический центр -- МБЦ (IBC); Кембридж, Великобритания). В 2008, 2010 и 2012 гг. Д. И. Золотаревская включена Международным биографическим центром в число ста выдающихся ученых, а также в число ста выдающихся педагогов.

Область научных интересов автора -- теория вязкоупругости, математическое моделирование реологических свойств почв и эластичных колес мобильных машин, теория и методы расчета уплотнения и напряженно-деформированного состояния вязкоупругих сред при качении круглых цилиндров и других видах нагружений, теория и методы расчета показателей взаимодействия с почвой колесных движителей мобильных машин, оптимизация конструкционных параметров и режимов работы колесных машин и машинно-тракторных агрегатов. Д. И. Золотаревской опубликовано более 120 научных и научно-методических работ, среди которых 13 учебных пособий по курсу высшей математики. В числе ее работ: "Сборник задач по линейной алгебре" (3-е изд. М.: URSS, 2009), "Теория вероятностей: Задачи с решениями" (6-е изд. М.: URSS, 2009), "Аналитическая геометрия" (М.: URSS, 2010).

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце