Soil pressure calculator

Samankaltaiset tiedostot
Maaston ja tiestön kantavuuden ennustaminen. Jori Uusitalo Jari Ala-ilomäki Harri Lindeman Tomi Kaakkurivaara Nuutti Vuorimies Pauli Kolisoja

Toimintamallit happamuuden ennakoimiseksi ja riskien hallitsemiseksi turvetuotantoalueilla (Sulfa II)

KAAPELIN SUOJAAMINEN SUOJAMATOLLA

Introduction to Automotive Structure

TEST REPORT Nro VTT-S Air tightness and strength tests for Furanflex exhaust air ducts

Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston osayleiskaava


Särmäystyökalut kuvasto Press brake tools catalogue

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

( ( OX2 Perkkiö. Rakennuskanta. Varjostus. 9 x N131 x HH145

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Tynnyrivaara, OX2 Tuulivoimahanke. ( Layout 9 x N131 x HH145. Rakennukset Asuinrakennus Lomarakennus 9 x N131 x HH145 Varjostus 1 h/a 8 h/a 20 h/a

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

16. Allocation Models

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Capacity Utilization

KONEISTUSKOKOONPANON TEKEMINEN NX10-YMPÄRISTÖSSÄ

Teollinen Internet & Digitalisaatio 2015

Stormwater filtration unit

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

OMINAISUUDET SOVELLUS. Technical data sheet BOAX-II HDG - KIILA-ANKKURI. Mutterin ja aluslevyn kanssa. UK-DoP-e08/0276, ETA-08/0276.

LEENA JARKKO DESIGN PARAMETER ANALYSIS OF THE BOGIE TRACK SURFACE PRESSURE IN PEATLAND FOREST OPERATIONS

( ,5 1 1,5 2 km

,0 Yes ,0 120, ,8

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :47 / 1. SHADOW - Main Result

DEFORMATION BEHAVIOUR AND PERMEABILITY OF SOFT FINNISH CLAY

Valuation of Asian Quanto- Basket Options

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :42 / 1. SHADOW - Main Result

Use of spatial data in the new production environment and in a data warehouse

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

The CCR Model and Production Correspondence

Introduction OSCAR soil impact seminar. Heikki Pajuoja

Research plan for masters thesis in forest sciences. The PELLETime 2009 Symposium Mervi Juntunen

Data quality points. ICAR, Berlin,

NPS:n toinen huutokauppa (2 nd auction) Markkinatoimikunta

1. SIT. The handler and dog stop with the dog sitting at heel. When the dog is sitting, the handler cues the dog to heel forward.

Rakennukset Varjostus "real case" h/a 0,5 1,5

ELEMET- MOCASTRO. Effect of grain size on A 3 temperatures in C-Mn and low alloyed steels - Gleeble tests and predictions. Period

TIEKE Verkottaja Service Tools for electronic data interchange utilizers. Heikki Laaksamo

A special dividend is included in the index as a net amount and it is calculated as follows: ) = - ( EUR * ) = ,75 EUR

2D Loads for Stability Calculations of Railway Embankments (Revised in 2018)

I. Principles of Pointer Year Analysis

Efficiency change over time

Constructive Alignment in Specialisation Studies in Industrial Pharmacy in Finland

Photo: Paavo Keränen. KAINUU in statistics 2009

812336A C++ -kielen perusteet,

A special dividend is included in the index as a net amount and it is calculated as follows:

National Building Code of Finland, Part D1, Building Water Supply and Sewerage Systems, Regulations and guidelines 2007

7.4 Variability management

MERKINTÄHINNASTO / BRANDING PRICELIST

PAINEILMAHYDRAULISET TUNKIT AIR HYDRAULIC JACK

HITSAUKSEN TUOTTAVUUSRATKAISUT

Returns to Scale Chapters

Capacity utilization

Valintakoe klo Liikuntalääketiede/Itä-Suomen yliopisto

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

Information on Finnish Language Courses Spring Semester 2018 Päivi Paukku & Jenni Laine Centre for Language and Communication Studies

Information on Finnish Language Courses Spring Semester 2017 Jenni Laine

( N117 x HH141 ( Honkajoki N117 x 9 x HH120 tv-alueet ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( m. Honkajoki & Kankaanpää tuulivoimahankkeet

Reliable sensors for industrial internet

MITSUI SEIKI HU40A Vaakakoneistuskeskus

Land-Use Model for the Helsinki Metropolitan Area

MAA-AINESJÄTTEIDEN HYÖDYNTÄMISRATKAISUJA

RULLARADAT RULLADAT ROLLER TABLES

Milloin. kannattaa paaluttaa? Väitöstutkimus. Turun perustustenvahvistuksesta

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

A special dividend is included in the index as a net amount and it is calculated as follows:

Alternative DEA Models

TÄYTTÖAUTOMAATIT TÄYTTÖAUTOMAATIT COMPUTER INFLATORS

Muuttuva kuormitus P i ja kierrosluku n i

RINNAKKAINEN OHJELMOINTI A,

Tilausvahvistus. Anttolan Urheilijat HENNA-RIIKKA HAIKONEN KUMMANNIEMENTIE 5 B RAHULA. Anttolan Urheilijat

Keskittämisrenkaat. Meiltä löytyy ratkaisu jokaiseen putkikokoon, 25 mm ja siitä ylöspäin.

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Täydennyspyyntö, kohta 112)

AYYE 9/ HOUSING POLICY

Huom. tämä kulma on yhtä suuri kuin ohjauskulman muutos. lasketaan ajoneuvon keskipisteen ympyräkaaren jänteen pituus

BRUTTO PINTA- ALA (M 2 ) KEHYKSEN MATERIAAL I. EA-HP-1500/47-18 Super heat ALUMIINI 1, , *1680*110 59

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY

Asiakaspalautteen merkitys laboratoriovirheiden paljastamisessa. Taustaa

Pelletizing trials Autum 2008

Constraining neutron star equation of state from cooling stages of X-ray bursts Juri Poutanen (Univ. of Oulu, Finland)

03 PYÖRIEN SIIRTÄMINEN

Uudet teknologiat alemman tieverkon rakentamisen ja ylläpidon apuna

Gap-filling methods for CH 4 data

Helsinki Metropolitan Area Council

Millaisia mahdollisuuksia kyberturva tarjoaa ja kenelle? Ja mitä on saatu aikaan?

TÄYTTÖASEMAT TÄYTTÖASEMAT INFLATION STATIONS

Choose Finland-Helsinki Valitse Finland-Helsinki

Seminar on future sawmills

Supplementary Table S1. Material list (a) Parameters Sal to Str

Ballististen Materiaalien mallinnusavusteinen kehittäminen - BalMa

Collaborative & Co-Creative Design in the Semogen -projects

2007 Lisäliite / Appendix. Uudet teollisuuspyörät mm. New industrial castors mm.

Transkriptio:

Soil pressure calculator OSCAR SEMINAR Soil and Machine Workshop 22.11. 23.11.2011 Jouko Törnqvist VTT Technical Research Centre of Finland

2 Shortly of the pressure calculator Soil pressure calculation of forestry machines on terrains with poor carrying capacity Tyres Tyres with tracks Stand alone programm Simple, analytical empirical soil wheel interaction solution Horizontal, even terrain Stiff frame of the machine Linear elastic, soil model while calculating stress distribution in the soil No unlinearities between the frame-tyre-track-soil -contact No suspension, no transfere of loading between axels etc.

3 Shortly... Classification of the terrain One isotropic layer on stiff bottom Soil model with simple loading repetation model (analytical empirical) Needs parameters to descripe the soil Estimation of rutting depth

4 Background

5 Background to the soil model comes from roads - Lot of measurements from different roads (VTT) Pudotuspainolaitteella määritetty kantavuus, MPa Surface stiffness from falling weight deflectometer 300 250 200 150 100 50 JYRKKÄLUISKAINEN REFLEX-KOKEET Public highways Public and private low volume roads Forest roads Frost smelting tests etc Kuormituksen alussa Kuormituksen keskivaiheessa Kuormituksen lopussa KT78, Ranua ROUTAKOKEET kantavuus määritetty Benkelmann-palkilla 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 Urautumisnopeus mm/ylitys Rutting speed, mm/loading cycle

6 Surface stiffness from light weight falling weight Tien deflectometer, pinnan Loadman kantavuus MPa E 2, MPa Background to the soil model 140 120 100 80 60 40 20 0 Soratien kulkukelpoisuuden / painumakehityksen arviointi kelirikon aikana Forest road with gravel surface ESIMERKKI: Jos tielle sallitaan 10 mm urautuminen ja tien pinnan mitattu Loadman-kantavuus on 90 MPa, voidaan sallia enintään 60 ylitystä (100 kn:n akseleita). mutta jo 40:n akselin ylitys voi huonoissa olosuhteissa aiheuttaan 10 mm urasyvyyden 1 10 100 1000 Kuormituskertaluku N Axles (100 kn) S sall = 10 mm S sall = 20 mm S sall = 40 mm Rut depth Kuva 5.1 Sorapintaisen tien urautuminen liikennekuormituksen vaikutuksesta. Kuva perustuu kelirikon aikana tehtyihin mittauksiin kevyesti rakennetuilla metsäautoteillä.

7 Background information Simulation in scale 1:1 Theory development 3.5 HVS-Hiekka 95% 8% Pysyvä muodonmuutos (%) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 20 kpa 45 kpa 70 kpa 0.5 In situ measurements 0.0 0 20 40 60 80 100 Mobilisoitumisaste (%) Modelling softwares

8 Principles of machinery equilibrium

9 Tyre contact pressure Two tyre pressures - Full - Lowered pressure Full Lowered Interaction with so called Winkler s theory d s k ~ F = k s (p x =s x c 0 ) The soil tyre interaction is linear: the more the tyre penetrates into the ground, the bigger is the local pressure The tyre will keep its round shape independently of the penetration

10 Friction between tyre and soil No slippage between The tyre and soil! Can be changed = 0 - no drifted force to the ground = 0...0,3 drift forward = 0...-0,3 drift backwards

11 Moment and vertical equiliblium from starting situation Starting situation to equilibrium Contact area at start with iterations Axle loads Winkler springs

12 Basic cases Single tyre f i Double tyres with track f i m f i-1 f f=(f i +f i+1 ) m=(f i -f i+1 ) av i /2 After having the penetration into the soil, simplified Boussineq s theory is used to calculate stresses in the soil pixels s x Contact pressure p x = s x c 0 av i V Rope force iteraration force f i s A i i c 0 V s i f i force f i s A i i c 0 i 1 si 1 Ai 1 c0 s 1 f i s i f i f i-1

13 Equilibrium Asumption 0: f i = f i,0 F M - whole machine s i f i =A i s i c 0 No new A i + Is(f i -f i,0 )/f i Yes Final contact pressures p max Superposition + New spring forces are calculated until error is acceptable = New contact area A i Average penetration s i

14 Software flow chart

15 Flow chart

16 Flow chart

17 Program views

18 Type of machine Starting page Bearing class 3/2010 10.3.2010 Törnqvist, Kurkela & Kärhä 18

19 Type of machines - pick one

20 Fill the detailed information of the machine

21 Bearing classes: forest/peatland into soil parameters Changing the forest parameters into classical soil parameters: Mohr-Coulomb Elastic continuum Plastic deformation

22 Cumulation of rutting depth Pälkäne 0-2 Pysyvä ura, Rut depth, cm -4-6 -8-10 -12-14 -16 0 2 4 6 8 10 Ajokerta Number of rides CASE 1 CASE 2 CASE 3 CASE 4 CASE 7 CASE 8 CASE 10 Rut depth/ 1. rut dept Number of rides

23 Relative rut dept in % (rut depth / thickness of peat layes (<1 m)) Cumulation of rutting depth... Contact pressure / compression strength (=2 c) Plastisoitumissuhde Yield ratio 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 Empirical relation from road research: rutting dept after 1. drive 0 Metsä-malli 0 y = 0.001e 5.2461x 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Jännityssuhde Stress ratio ( / failure)

24 Formulation of rut dept with increasing N 1. drive rut drive number effect Normalization against the strength For tracked wheels: j i Empirical correction

25 Results *) = maximum average pressure with a length of 0,8 meter

26 Result to the file

27 VTT creates business from technology