Dalam artikel ini, saya tidak akan menyesali bagaimana nenek tua “menjarah segalanya, hantu !!”, karena saya tidak tertarik pada siapa yang melakukan ini dan apakah itu. Saya tidak tertarik pada temka favorit pengendara “mereka terjebak di lubang dan lubang ini!”, Saya pribadi tidak punya alasan untuk bepergian: dalam hal memilih kendaraan, saya lebih suka menyampaikan pendapat Andrei Rubanov dari bukunya “Iodine” (kepala e saya sedang menyikat) menjadi damai sementara ada sepeda dan bus. Saya tidak memiliki keluhan tentang layanan perbaikan kami, yang menempatkan, seperti yang mereka katakan dalam layanan internet Anda, campuran aspal dalam hujan dan salju, bertentangan dengan pendapat dari Internet yang sama ini. Saya seorang pejalan kaki yang sederhana, dan sejauh ini saya puas dengan keadaan saat ini.
Ngomong-ngomong, saya sama sekali bukan ahli matematika, tetapi hanya seorang siswa yang ahli matematika. Jika seseorang tidak tahu, ini adalah dudes dan dudes (maafkan saya, office plankton), yang berutang profesi mereka untuk memproses algoritma matematika dari ahli teori terkenal dan terkenal dalam lingkaran sempit menjadi algoritma. Algoritma yang dijelaskan ini, pada gilirannya, bekerja pertama dalam penelitian terapan, dan kemudian pergi ke perangkat lunak terapan, jika tiba-tiba, atas perintah takdir, pasar ingin membeli karya seorang ahli matematika terapan, yang terperosok di telinganya di kelas fortre-matlabo-impregnated.
Itu terjadi secara historis bahwa di bangku siswa saya harus secara berkala menyelesaikan masalah yang tidak ada orang lain yang lebih kaya dan, mungkin, lebih homo sapiens diambil. Jadi, dalam hutang jalur siswa mereka, mereka memperkenalkan saya pada satu masalah dari bidang struktur pembangunan jalan. Topiknya adalah "tidak menjanjikan". "Oh, bahkan baru," pikirku, dan mengambil keputusan itu murni sebagai ganti keterampilan praktis, tanpa biaya. Hasil pekerjaan sedikit mengejutkan saya. Tetapi tentang segala sesuatu dalam rangka, karena gaya Giktayms "ilmiah untuk administrator sistem lelah hari itu dan mulai botak tentang pogromizdy";)
Di galaksi yang jauh, jauh, yaitu di Perm Territory, jarak yang cukup jauh dari Moskow hipsters, pada musim panas 2014, dua orang, membawa serta peralatan, gerobak dorong, dan waktu senggang, melewati autobahns lokal, hmm, atau lebih tepatnya, mobil jalan kelas empat. Di beberapa tempat mereka berdiri di sela-sela, mengatur peralatan, memahat sensor ke lapisan atas aspal, dan ketika harta karun lain dari industri mobil domestik dan bukan sangat domestik melintas, mereka mengukur pergerakan kanvas. Kemudian mereka memotret sekitar 100 pengukuran kontrol. Dan sekarang semua kebaikan eksperimental ini membentang dan mengumpulkan debu pada hard dari beberapa juru tulis kuno hingga Desember 2016, itu terbentang dan menunggu saya, sama seperti Putri Salju dalam dongeng terkenal.
Nah, kalau begitu - tidak ada dongeng dan ciuman =) Ada percakapan tentang topik
"kami memiliki barang, Anda memiliki pedagang" "datanya bohong dan kami perlu mengetahuinya; Anda berbau, yang muda, mawar telah matang - sudah waktunya baginya untuk pergi ke rak-rak ilmu sopromat yang hebat, Anda melihat apa dan menggali dalam prosesnya. " Mereka menguraikan tugas berikut: untuk memeriksa kemungkinan menggunakan pengukuran kontrol yang ditangkap untuk menentukan setidaknya beberapa karakteristik pasien - jalan.
Apa saja karakteristik ini? Saya bertanya-tanya, dapatkah Anda membayangkan bahwa jalanan bisa sakit atau sakit? Anda dan saya, para pembaca, tampaknya adalah orang-orang yang cukup modern, beberapa di antara kita bahkan cerdas dan, ngeri, terpelajar menyimpang dari program-program Kementerian Pendidikan. "Animizm", para intelektual berpendidikan akan memberi tahu saya, mengingat Vysotsky. Tetapi karena kebetulan yang aneh, para intelektual terpelajar tidak selalu memiliki latar belakang teknis. Dari sudut pandang seorang teknisi, desain apa pun memiliki siklus hidupnya sendiri, yang bahkan diketahui dan ditebak oleh manajer. Siklus hidup tentu termasuk parameter seperti seumur hidup. Peralatan dan desain secara bertahap menjadi tidak berharga, aus dan gagal. Tidak terkecuali dan jalan. Apa yang bisa diambil sebagai parameter demam yang akan datang dari pasien kami - saya tidak benar-benar tahu sekarang. Tetapi data tidak langsung telah muncul dari waktu ke waktu.
Pertama-tama, saya datang, saya melihat, meyakinkan salah satu dari dua kawan itu untuk mengizinkan saya menyalin sebagian hasil ke flash drive saya dan di rumah untuk mencari tahu apa yang bisa dilakukan tentang hal itu. Karena saya seorang ahli matematika, atau, seperti yang kita katakan, kuat, saya memutuskan untuk membuat model matematika dari struktur jalan berlapis sebagai pekerja keras - saya menggunakan alat metode elemen hingga. CalculiX menciptakan mesh elemen hingga,
Fig. Uno. Deskripsi skematis dari objek yang diselidikidengan asumsi bahwa case-deformed case sudah cukup untuk masalah, dan di Scilab, saya mengunggah kode metode Newmark untuk menyelesaikan persamaan gerak objek yang bersangkutan dalam dinamika. Jika ada yang tidak tahu kata-kata apa yang begitu baru di atas - google, saya tidak keberatan =)
Jadi, saya mengajukan masalah model, dan mulai membandingkan hasil percobaan skala penuh pada 2014 dan eksperimen komputasi pada 2017. Ngomong-ngomong, apa sebenarnya yang bisa dibandingkan? Saya menulis di atas bahwa di jalan-jalan mengukur pergerakan kanvas. Tetapi pemindahan itu sedemikian melumpuhkan sehingga, di satu sisi, tidak banyak memberi tahu orang yang belum tahu, dan pada mulanya hal itu paling sering menyebabkan sakit kepala. Jika Anda melihat grafik sinyal seperti itu,
Fig. Dos Salah satu dari ratusan kurva perpindahan eksperimentalmaka Anda dapat melihat banyak kumulatif dengan satu sama lain memudar menjadi gelombang sinus matahari terbenam. Tidak ada referensi sinyal sinusoidal yang ideal dari kamar berat dan ukuran, yang dijelaskan pada pertemuan rahasia lingkaran teknik radio (jika individu yang berdedikasi tetap di alam, yang mengingatnya).
Tapi tidak sesederhana itu. Sekali waktu hiduplah seorang kawan Fourier tertentu, yang, saya kira, demi bersenang-senang / berdebat, mampu membusuk menjadi serangkaian sinus dan melengkungkan tikungan karakter dan kelengkungan bentuk-bentuk istrinya sendiri, sulit untuk membayangkan alasan lain untuk menciptakan metode Fourier =) Dia jelas tidak melakukan trik ini =) Dia jelas tidak melakukan trik ini = sia-sia, karena sekarang menjadi mungkin untuk membuat potret digital unik yang luas dari objek teknis yang sulit seperti wanita sejati 8), dan bersama dengan banyak objek teknis lainnya. Kami, tentu saja, berbicara tentang karakteristik frekuensi amplitudo, yang secara de facto dapat dianggap sebagai foto moncong di paspor peralatan apa pun. Ketika saya menulis apa pun - itu artinya apa saja. Karena microworld-partikel gelombang kita terus-menerus sosis dan berosilasi, getaran ini hadir di mana-mana dan dalam segala hal. Setiap objek meso dan makrokosmos adalah unik, tidak dapat ditiru, dan terdiri dari satu set atom yang tidak cocok. Keunikan bentuk memunculkan keunikan gerak makro, yang berarti bahwa amplitudo sinusoid dalam perluasan fungsi dalam deret Fourier akan berubah, yang berarti bahwa keunikan juga akan ditampilkan pada spektrum.
Saat membangun jalan raya, isilah dengan beton murni, bukan beton aspal - spektrum sinyal akan berubah. Kurangnya pasir dan kerikil - spektrumnya akan berubah. Rendam pasir di lapisan trotoar, yang akan meningkatkan kepadatannya - spektrumnya akan berubah. Setiap perubahan konstanta dari bahan struktur jalan dan ketebalan lapisan struktur jalan akan mempengaruhi bentuk spektrum. Hal yang sama berlaku untuk benda teknis lainnya: jembatan, rumah panel, sepatu wanita, kursi bos Anda, dan bahkan tengkorak Anda sendiri (yang terakhir terlibat dalam biomekanik).
Mengapa saya memimpin percakapan yang panjang ini? Untuk denouement =) Saya berjanji di headline untuk memberi tahu mengapa, menurut saya, jalan kita adalah guano. Saya akhirnya akan memberikan spektrum yang sangat ditunggu-tunggu, yang merupakan undangan untuk semua pembaca mata.
Fig. Trez. Salah satu spektrum eksperimental
Fig. Quattro. Salah satu spektrum numerik yang ditumpangkan pada salah satu eksperimenDan sekarang kita ingat kursus sekolah menengah dan buku teks fisika.
Seperti yang kita lihat, rentang frekuensi dari 0 hingga 40 Hz adalah yang utama. Mari kita perkenalkan asumsi bahwa saat mengendarai kendaraan, trotoar bekerja dalam mode resonansi. Kami memverifikasi pernyataan ini. Mari kita tentukan frekuensi tumbukan pada kanvas dari beban yang bergerak, [1 / c]:
di mana V adalah kecepatan kendaraan, km / jam, S adalah jarak sumbu roda, m
Kemudian, dalam kasus tertentu, pada kecepatan kendaraan 60 km / jam dan jarak sumbu roda 1,8 m, frekuensi beban di jalan raya adalah 9,26 Hz. Dalam grafik Gambar. 4 di atas, terlihat bahwa amplitudo pada frekuensi ~ 10 Hz memiliki minimum, sedangkan frekuensi di atas dan di bawah 10 Hz amplitudo osilasi meningkat tajam. Fakta ini menunjukkan bahwa dimungkinkan untuk memilih kecepatan yang disarankan dari pertukaran kendaraan di jalan raya, melepaskan diri dari mode resonansi ...
Tunggu sebentar ... Resonansi? Resonansi ... Resonansi !!! Di sini Anda dapat melampirkan spoiler untuk video jembatan Tacoma atau gambar dari buku teks fisika atau buku Perelman dengan tentara berjalan. Asumsi saya adalah bahwa tanah lempung asli kami yang menyakitkan, tempat struktur jalan dibangun, memainkan lelucon kejam dengan kehidupan lukisan. Praktek teknik menunjukkan bahwa struktur yang beroperasi dalam resonansi dihancurkan sebelumnya. Dan pemodelan menunjukkan bahwa itu adalah tanah yang membuat kontribusi utama ke wilayah frekuensi rendah (0-40Hz). Ubah tanah kami menjadi pangkalan yang lebih kaku - wilayah frekuensi rendah akan bergeser ke kanan ke frekuensi lebih tinggi, mobil tidak akan berguling di sepanjang kanvas dalam resonansi.
Gagasan bodoh, tentu saja, bisa ditancapkan. Ada masalah dalam mekanika jalan dengan lapisan tanah yang membeku, dan masalah kompleks dengan transisi fase, dan kepingan permukaan beton aspal. Dan artikel ini agak lucu, tetapi saya menjawab untuk keakuratan perhitungan komputasi - toh saya adalah mahasiswa-ahli matematika yang menerapkannya.