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原文传递加速加载试验车的设计与仿真

论文题名：	加速加载试验车的设计与仿真
关键词：	加速加载试验车;结构分析;车辆振动性能;弹簧设计
摘要：	改革开放以来,我国高速公路发展十分迅猛,为了降低运输成本,提高效率,汽车的轴重、轴数与车速都在增加,这无疑会加剧了路面破坏,重载时甚至3~5年路面就会被严重破坏,给公路建设带来了很大的经济损失。公路交通部门需要合理的方法和手段来研究路面的破坏机理,路面加速加速试验装置是研究路面破坏、特殊环境中路面材料使用年限的有效手段。　　目前国内自主研制的路面加速加载装备一般轴载较小,且速度也较低,高速、大轴载的设备一般需要从国外引进。针对这种情况,本课题拟研制一种高速重载的加速加载试验装置。根据设计要求,试验车由车架系统、加载及驱动系统、导向系统和运行控制与检测系统等组成。设计了加速加载试验车的车架,采并用有限元法对其进行了静力学分析及模态分析。对加速加载试验车的弹簧一阶自振频率及质量进行了优化,属于多目标优化问题,一阶自振频率及质量两个目标是相互矛盾的,不存在能够使它们同时达到最优的―绝对最优解‖,本文求得其Pareto最优解,最终从Pareto最优解集中选择了满意解,并获得了弹簧的相关参数。为防止试验车在运行中振幅过大,首先分别建立了铁轨高低不平顺性及B级路面激励的时域模型,其次根据多体动力学知识分别建立了试验车的四分之一、二分之一及整车模型的微分方程,最后在MATLAB中进行了计算,结果表明其振幅在设计要求范围内。开发了基于单片机的ZigBee无线通信。　　仿真结果表明,加速加载试验车的结构设计合理,行驶平稳,针对弹簧的优化设计有效的提高了其自振频率,实验表明ZigBee通信良好,能够驱动试验车正常行驶,这为我国加速加载试验装备的开发研究提供了技术支持。
作者：	尹明路
专业：	机械制造及其自动化
导师：	周亮
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文