行人数学家的观点:为什么我们的道路是鸟粪

在本文中,我不会感叹这位老祖母是如何“掠夺一切,食尸鬼!”,因为我对谁来做以及是否这样做不感兴趣。 我对喜欢的驾车人士“他们被困在这些坑洞中!”不感兴趣,我个人没什么可做的:在选择车辆时,我更喜欢将安德烈·鲁巴诺夫的观点从他的书《碘》(我正在刷的桅杆上)传达给一个和平的人。那里有自行车和公共汽车。 我对我们的维修服务没有任何投诉,就像他们在您的这些Internet服务中所说的那样,在雨雪中混合了沥青,与这些Internet的观点相反。 我是一个简单的行人,到目前为止,我对当前的状况感到满意。

顺便说一句,我根本不是数学家,而只是一个应用数学家的学生。 如果有人不知道,这些人就是傻瓜(也许是办公室浮游生物原谅我),他们要靠自己的专业来在狭窄的圈子里处理著名理论家的数学公式。 这些描述的算法依次首先在应用研究中起作用,然后进入应用软件,如果突然受到命运的影响,市场想要购买一位应用数学家的作品,而他却陷入了Fortrano-Matlabo浸渍等级的困扰。

历史上发生过这样的事情,我不得不在学生席上定期解决问题,而这些问题没有其他富裕者,并且可能是更合理的智人。 因此,由于学生道路繁重,他们向我介绍了道路建筑结构领域的一个问题。 主题是“没有希望”。 我想:“哦,甚至是新手。”纯粹是免费换取实际技能,而是做出了决定。 工作的结果使我有些惊讶。 但是,由于Giktayms风格“对于厌倦了这一天的系统管理员来说是科学的,并且开始对pogromizdy变得秃头”,因此一切都按顺序进行;

在遥远的银河系(即彼尔姆地区)与莫斯科的赶时髦的人相距遥远的地方,2014年夏天,两个人带着设备,一辆独轮车和一些空闲时间,开车经过当地的高速公路,嗯,甚至是汽车四等公路。 在某些地方,他们站在场边,设置设备,在沥青的顶层雕刻传感器,然后当家用或非家用汽车行业的另一珍宝飞过时,他们测量了画布的运动。 然后他们拍摄了约100个对照测量值。 直到2016年12月,所有这些实验性的善举都在一些古老的抄写员ajn的身上撒下并积聚了灰尘,就像在著名童话中的《白雪公主》一样,它一直在等待着我。

好吧,那么-没有故事也没有亲吻=)关于“我们有商品,有商人”的话题进行了对话。“数据在撒谎,有必要使用它; 您闻到了,年轻,玫瑰已经成熟了-是时候让她走上Sopromat伟大科学的书架了,您会发现过程中的收获和收获。 他们概述了以下任务:检查使用捕获的控制测量值来确定患者至少某些特征的可能性-道路。

这些特征是什么? 我想知道,您能想象道路会受伤或疼痛吗? 您和我(读者)似乎是非常现代的人,我们中的一些人甚至无视教育部的计划,也很聪明,很受惊吓,受过教育。 Vysotsky回忆说,受过教育的知识分子会告诉我“ Animizm”。 但是,由于一个奇怪的巧合,受过教育的知识分子并不总是具有技术背景。 从技术人员的角度来看,任何设计都有其自己的生命周期,甚至管理人员也知道和猜测。 生命周期当然包括诸如寿命的参数。 设备和设计逐渐变得一文不值,破旧不堪。 道路也不例外。 可以作为我们患者即将发烧的参数-我现在还不知道。 但是随着时间的推移,间接数据已经出现。

我看到的第一件事首先是,我说服了这两个同志之一,让我将部分结果复制到闪存驱动器中,然后在家中弄清楚该怎么做。 由于我是一名数学家,或者说是一位坚强的数学家,因此我决定作为一名勤奋的工作来制作分层道路结构的数学模型-我使用了有限元方法。 CalculiX创建了一个有限元网格,

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宇野 被调查对象的示意图

假设平面变形的情况足以解决问题,在Scilab中,我上载了Newmark方法的代码来解决动力学中有关对象的运动方程。 如果有人不知道上面有什么新词-谷歌,我不在乎=)

因此,我提出了一个模型问题,并开始比较2014年的全面实验和2017年的计算实验的结果。 顺便说一句,到底可以比较什么呢? 我在上面写道,在道路上测量的是画布的运动。 但是,流离失所是如此残酷,以至于一方面,对于未开始的人来说几乎没有什么作用,而在开始时,它最容易引起头痛。 如果看一下这种信号的图表,

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做。 数百个实验位移曲线之一

然后您会看到一堆相互累积的渐入正弦波。 称重室没有理想的参考正弦信号,这在无线电工程界的秘密会议上进行了描述(如果仍有敬业的人记得这些信号)。

但不是那么简单。 曾几何时,有一个傅立叶同志,我想为了娱乐/争论,他能够分解成一系列的罪恶和余弦,将自己妻子的性格和曲率的弯曲分解成一堆,很难想象创建傅立叶方法的其他原因=)他显然没有做这个trick俩徒劳的,因为现在已经可以创建一个像困难的技术对象(如真正的女人)以及许多其他技术对象的唯一的宽敞数字肖像。 当然,我们谈论的是振幅-频率特性,实际上可以将其视为任何设备护照上枪口的照片。 当我写任何-这意味着任何。 由于我们的波状微粒世界不断地搅动和振动,这些振动无处不在。 中观和宏观的每个对象都是唯一的,独特的,并且由一组不匹配的原子组成。 形状的独特性引起宏观运动的独特性,这意味着傅立叶级数函数扩展中正弦波的振幅将发生变化,这意味着独特性也将在频谱上显示。

在修建高速公路时,请填充纯混凝土而不是沥青混凝土-信号频谱将发生变化。 缺少沙子和砾石-光谱将发生变化。 将沙子浸在路面层中,这将增加其密度-光谱将发生变化。 道路结构的材料常数和道路结构各层的厚度的任何变化都会影响光谱的形状。 这同样适用于任何其他技术对象:桥梁,面板房屋,女士鞋子,老板的椅子,甚至您自己的头骨(后者从事生物力学工作)。

我为什么要主持这场漫长的对话? 致谢=)我在标题中答应说出为什么我认为我们的道路是鸟粪。 我将最终给出期待已久的频谱,这是对所有读者的邀请。

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Trez。 实验光谱之一

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Quattro。 叠加在其中一个实验上的数值谱之一

现在我们回想起一门高中课程和一本物理教科书。
正如我们所看到的,从0到40 Hz的频率范围是主要频率范围。 让我们介绍一下这样的假设:驾驶车辆时,路面以共振模式工作。 我们验证此声明。 让我们确定移动负载对画布的影响频率,[1 / c]:

$ f = 1 / t = V / S,$

其中V是车速,km / h,S是轴距,m
然后,在特定情况下,在车速为60 km / h和轴距为1.8 m的情况下,道路上的负载频率为9.26 Hz。 在图的图中。 从上面的图4中可以看出,在〜10 Hz频率处的振幅最小,而在10 Hz以上和以下的频率下,振荡振幅急剧增加。 这一事实表明,有可能选择道路上车辆交换的推荐速度,而与共振模式不符...
等一下...共鸣? 共鸣...共鸣!!! 在这里,您可以为塔科马大桥的vidos附加扰流板,也可以为物理教科书或Perelman的书籍中的步行士兵提供图片。 我的假设是,我们痛苦不堪的土生土长的公路结构在其上建立了残酷的玩笑,与绘画的生命息息相关。 工程实践表明,共振运行的结构较早被破坏。 建模表明,在低频区域(0-40Hz)中起主要作用的是壤土。 将我们的壤土更改为更严格的基础-低频区域将向右移至更高的频率,汽车将不会沿着画布滚动产生共振。

当然,这是一个愚蠢的想法。 道路力学中存在土壤冻胀的问题,以及相变和沥青混凝土表面碎裂的复杂问题。 这篇文章本质上很幽默,但是我为计算的准确性做出了回答-毕竟,我是一名学生数学家应用的。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN412327/


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