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道路-车辆-包装耦合振动动力学建模仿真及对运输安全影响研究
| 论文题名： | 道路-车辆-包装耦合振动动力学建模仿真及对运输安全影响研究 |
| 关键词： | 道路-车辆-包装耦合振动;动力学建模仿真;运输安全 |
| 摘要： | 在道路运输过程中，由于道路不平、车辆特性、车速变化等原因，运输包装件不可避免地受到振动和冲击的作用，导致包装失效、货物破损等，产生不必要的经济损失。研究包装件在公路运输随机激励下的动力学特性，对降低货物破损率、减少经济损失、优化包装设计等具有科学指导意义。 首先，论文从汽车振动的影响因素入手，对影响运输包装件振动的因素进行了分析，总结出车辆、道路、包装及驾驶员等因素对包装件的振动强度有较明显影响。同时，对实际采集的运输车辆随机振动信号进行了分析，结果显示：运输包装件的振动呈非高斯、非平稳分布。 其次，论文以多体动力学为切入点，对多体系统动力学方程的建立及求解理论进行了探讨，为下一步开展模拟试验奠定理论基础。 再次，论文引入了虚拟样机技术，利用ADAMS软件建立包含车辆、道路和包装件的运输包装系统模型，运用数值模拟的方法，对运输包装系统进行动力学仿真分析。通过对模拟振动信号功率谱密度的计算，得出汽车在行驶过程中，车厢垂直方向的功率谱密度明显高于竖直、水平方向，振动最为激烈。并将模拟随机振动信号与实测随机振动信号及其他研究者结论进行对比，验证了模型的正确性。 最后，基于建立的运输包装系统模型，对不同道路状况、不同行驶速度、不同载重情况、不同堆码高度以及不同摆放位置等工况下运输包装件的动力学响应进行模拟仿真分析，得到不同工况作用下运输包装件的动力学响应规律，并根据数据分析结果，对包装运输安全提出合理化建议。研究表明：道路等级越低，包装件的振动强度越大，道路上随机出现的“障碍物”对包装件振动强度的影响最大；随着运输车辆速度的增加，包装件的振动强度也越大，在实际运输过程中应尽可能保持车速在40km/h以下；车辆载货率越高，包装件所受振动越小，堆码运输时，堆码层数越高，包装件所受振动越大；车厢后部包装件的振动强度大于前部。 |
| 作者： | 余政涛 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 沈小燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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