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M. Hager, J. Pistrol, F. Kopf, D. Adam:
"Semi-analytische Modellierung der Bandage-Boden-Interaktion für die Verdichtung mit Vibrationswalzen";
Vortrag: 16. D-A-CH Tagung Erdbebeningenieurwesen & Baudynamik, Innsbruck; 26.09.2019 - 27.09.2019; in: "Tagungsband der 16. D-A-CH Tagung", C. Adam, G. Achs, T Furtmüller (Hrg.); Österreichische Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik (OGE), (2019), ISBN: 978-3-200-06454-6; S. 273 - 280.

Für zahlreiche Aufgaben des Erdbaus werden Vibrationswalzen zur oberflächennahen Verdichtung von granularen Medien genutzt. Die Bandage einer Vibrationswalze zeichnet sich durch eine Unwuchtmasse aus, die in der Achse der Bandage angeordnet ist und durch Rotation der gesamten Bandage eine kreisförmig translatorische Schwingung aufzwingt. Die schwingende Bandage der Vibrationswalze und das zu verdichtende Material stellen ein dynamisches Interaktionssystem dar. Im Beitrag wird ein vergleichsweise einfaches mechanisches Modell vorgestellt, welches in der Lage ist, das dynamisch interagierende System aus Vibrationsbandage und Boden abzubilden. Die wesentliche Nichtlinearität des dynamischen Interaktionssystems stellen die sich laufend ändernden Kontaktbedingungen zwischen Bandage und Boden dar. Während der Belastungsphase vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen den beiden Kontaktpartnern zunehmend, was wiederum die Reaktionskräfte des Bodens beeinflusst und das Bewegungsverhalten der Bandage ändert. Am Ende der Entlastungsphase kann es zudem zu einem Abheben der Bandage vom Boden kommen, wodurch sich die beiden Teilsysteme kurzfristig getrennt voneinander bewegen. Es werden Möglichkeiten aufgezeigt, diese herausfordernden Kontaktbedingungen sowie die veränderliche Bandagenaufstandsbreite in der mechanischen Modellierung zu berücksichtigen. Das semi-analytische Modell soll später genutzt werden, um einen Messwert zur walzenintegrierten Verdichtungskontrolle für Vibrationswalzen zu entwickeln, der weitgehend unabhängig von Maschinen- (Geometrie der Bandage, Massen) und Prozessparametern (Erregerfrequenz, Erregeramplitude, Fahrgeschwindigkeit) ist.

Bodendynamik, Vibrationswalze, Verdichtung, Modellierung

https://publik.tuwien.ac.at/files/publik_281517.pdf