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车辆系统中若干动力学问题的研究
| 论文题名： | 车辆系统中若干动力学问题的研究 |
| 关键词： | 客车;车辆系统;随机动力系统;应力功率谱;疲劳寿命 |
| 摘要： | 论文研究的主要内容由三大部分组成: 第一部分是车辆系统线性随机动力学及其动载构件在随机激励下应力功率谱的仿真计算方法及疲劳寿命预测方法的研究。提出了具有普适意义的载荷响应分析法和应力功率谱计算方法，并推导出了相关的计算公式，如载荷响应分析法计算公式、单位载荷应力矩阵法功率谱计算公式、应力功率谱的有限元法计算公式等，为动力结构应力功率谱的数字仿真计算开辟了新的途径。在此基础上，运用上述方法结合局部应力应变法和Miner累积损伤理论对客车车辆系统RD3车轴进行了疲劳寿命预测，并运用名义应力法分别进行了209HS和CW-200型转向架构架在随机应力功率谱作用下的可靠性疲劳寿命预测研究。这一部分内容反映在第二章和第三章中。本文中提出的该方法不仅适用于对既有车辆系统的动力构件进行疲劳寿命的预测与可靠性分析，而且尤其可用于对新型车辆结构的应力功率谱仿真计算和随机疲劳寿命的预估以及不同可靠度下的抗疲劳虚拟设计，因而具有重要的理论意义和工程应用价值。 第二部分主要内容是利用非线性映射理论分别对具有常值干摩擦和变值干摩擦非线性阻尼器的单自由度车辆系统进行了周期运动和稳定性的数值计算，结果表明，货车车辆系统在给定的设计参数和正常运行状态下，其垂向振动具有稳定的周期性态，不会因为摩擦非线性导致车辆产生分岔与混沌运动。这一部分内容反映在第五章中。同时在第六章中对含有碰撞阻尼器的二自由度动力系统进行了分岔与混沌运动的研究，计算结果表明，这种动力系统存在着十分复杂而又丰富多彩的动力学行为。在特定的参数条件下，系统会沿着倍周期分岔，HOPF分岔及拟周期环面破裂等多种途径进入混沌运动。通过以上研究，对含有上述非线性阻尼器的动力系统的设计和运用具有一定的指导意义，并在一定程度上揭示了该类系统非线性运动的机理、条件和特点。 最后，第七章研究了对多自由度碰撞物体系建立碰撞过程中的动力学方程问题，建立了一般意义上的碰撞动静法和分析法方程。这个方法的提出和方程的建立是对经典碰撞力学的补充。 |
| 作者： | 赵文礼 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周晓军 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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