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道路减速带激励下轻型货车动力学响应分析
| 论文题名： | 道路减速带激励下轻型货车动力学响应分析 |
| 关键词： | 道路减速带;轻型货车;轮胎地面接触模型;Newmark方法;滞后阻尼;非线性动力学 |
| 摘要： | 动力学问题在国民经济和科学技术发展中有着非常广泛的应用，最经常遇到的问题是结构动力学问题，结构动力学问题有两类研究对象，一类是运动状态下工作的机械机构，它们既承受本身惯性影响，又承受周围介质或机构相互作用的动力荷载;另一类是承受动力荷载的工程结构。汽车在路面不平度激励下的振动就属于第一类结构动力学问题。 近年来，越来越多的人们开始选用汽车作为代步工具，随着汽车的普及以及生产技术工艺的提高，汽车速度性能突飞猛进，与此同时，道路修筑技术进步，路面平整度提高，这些进步方便出行的同时也导致超速行驶引发的交通事故频发，行车的安全性问题逐渐成为人们关注的焦点。控制车辆行驶速度逐渐引起了人们的关注，道路减速带作为一种常用公路强制控速设施应运而生，并在避免交通事故的发生和保障行车安全方面发挥着不可替代的作用。汽车高速通过时伴随着突发地剧烈振动，会给车内乘客带来振动与噪声的不舒适感;也会在心理上使驾驶员产生对可能造成车辆机件损坏的顾虑，这些感受会迫使驾驶员减速。汽车通过减速带时会发生激烈的冲撞，振动的能量通过轮胎传递到整个悬架系统，由于汽车悬架系统中的普遍存在的非线性因素在一定的载荷、激励和频率条件下极有可能导致车辆悬架发生混沌振动等复杂的非线性动力学行为。 为了研究车辆在通过减速带时的动力学响应行为，为生产生活提供分析依据，本文分别根据某型号轻型货车参数，建立了振动传递系统的六自由度非线性半车悬架模型、滞后非线性阻尼模型、单一型减速带激励模型和连续型减速带激励模型以及轮胎-地面接触函数模型，运用Lagrange方法建立系统振动方程，将系统各自由度振动解耦，利用结构动力学计算方法Newmark方法求解轻型载货汽车半车悬架模型系统在橡胶减速带激励和连续型减速带激励下的力学响应，通过分析系统的响应，得到系统的非线性动力学响应形式，得到如下结论: 1、为了保证轻型货车在通过橡胶减速带时乘客的乘坐舒适感受，轻型货车驾驶员在经过单一型橡胶减速带是应该尽量将车速控制在17.5km/h以内; 2、速度在小于42km/h时，驾驶室垂向振动主要为倍周期振动，车速继续增大，驾驶室垂向振动振动形式转为准周期振动;速度在小于50.5km/h时，驾驶室俯仰振动振动形式转为准周期振动;车速继续增大，速度在50.5km/h～58.5km/h范围内时，驾驶室俯仰振动主要为倍周期振动，当车速增大到58.5km/h以上时，驾驶室俯仰振动形式变为混沌振动形式。 |
| 作者： | 张森淼 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 张敦福 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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