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原文传递道路刚度识别理论及仿真研究

论文题名：	道路刚度识别理论及仿真研究
关键词：	道路刚度识别;计算方法;弹性地基板理论;层状弹性理论;数值模拟;荷载作用
摘要：	在不同道路上行进的坦克、装甲车辆因为自身发动机振动以及路面起伏而引起车身振动，剧烈振动导致坦克、装甲车辆的设备、零部件的工作环境恶化，影响它们的正常运转，同时也会严重影响行进速度和和行进间射击精度。同时，高档的民用汽车也在积极寻求方法解决车辆的振动问题。为了实现装甲车辆和民用车辆在行驶过程中的主动减振，需要识别道路的刚度，以根据道路刚度调节车辆系统参数，实现主动控制。　　本文以温克尔地基模型为基础，依据弹性地基板理论建立刚性路面道路的计算模型，得到了刚性路面道路在荷载作用下挠度的解析解;以层状弹性理论为基础，建立柔性路面道路计算模型，推导了柔性路面道路在荷载作用下挠度的表达式，并应用MATLAB程序编制了柔性路面道路挠度表达式中积分常数的计算程序。将刚性路面道路、柔性路面道路挠度的理论计算结果与有限元软件ABAQUS数值计算结果和弯沉实验结果进行对比，得到如下主要成果: 　　(1)根据算例分析，刚性路面道路分别在轮式车辆和履带式车辆荷载作用下，理论计算的刚度值与ABAQUS数值模拟计算的结果非常接近，其误差在5.86％～14.3％之间。这说明本文推导的刚性路面道路的刚度计算方法具有较高的可信度和实用性。　　(2)根据算例分析，柔性路面道路分别在轮式车辆和履带式车辆荷载作用下，理论计算的刚度值与ABAQUS数值模拟计算的结果非常接近，其误差在1.88％～15.8％之间。这说明本文推导的柔性路面道路的刚度计算方法具有较高的可信度和实用性。　　(3)算例1中常州武宜路在后轴10t的标准轴载作用下，理论计算的道路刚度与弯沉实验得到的结果误差在5.7％～15.6％之间，该误差在工程允许范围之内。这也再次证明本文中柔性路面道路的刚度计算方法的准确性。　　(4)与数值计算及其它刚度识别方法相比较，采用本文推导的柔性路面道路及刚性路面道路的刚度理论计算公式进行计算，既能大大的提高计算的速度，又能保证计算的准确性。
作者：	王海龙
专业：	建筑与土木工程
导师：	丁建国;丁勇;庄斌舵
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文