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四轴半挂车在不平路面上的动载分析
| 论文题名： | 四轴半挂车在不平路面上的动载分析 |
| 关键词： | 四轴半挂车;动载分析;沥青路面;车辆动力学 |
| 摘要： | 车辆在行驶过程中因为路面不平整会产生振动，导致车轮对路面产生附加动荷载，这种动荷载是不断变化的荷载，不等同于静载，会加速路面的破坏，而路面不平整度变大又会使车轮对路面产生的附加动荷载增加，这种恶性循环会对路面的使用性能和寿命产生很大影响。然而，随着高速公路交通网的逐渐致密化，交通车辆的组成逐渐向高速重载方向发展，使得路面被破坏的速度剧增，路面的实际使用寿命远远低于设计寿命，造成路面早期损坏。另外，当动荷载过大时，也会缩短车辆的行驶寿命。这对车辆设计以及地面结构的安全可靠性与经济耐久性都提出了更高的要求，将车辆与路面二者结合起来研究分析车-路耦合系统的动力学行为，已成为目前车辆动力学和道路方面研究的热点问题之一。 基于车辆和路面这种耦合关系，本文以理论推导、数学计算的方法分析了路面上行驶车辆动荷载产生的原因，以重型载货汽车为研究对象，选取四轴半挂车利用ADAMS/Car仿真软件建立了多体动力学模型，并以綦江-万盛高速公路路面实测不平度数据为基础，采用正弦曲线模拟路表，编制了路面文件。将车辆与路面进行耦合仿真，对不同路况、车速和载重情况下的行车动荷载做了分析，仿真结果表明，路面状况、行驶车速与车辆载重对车轮的动荷载都有很大影响。当路面波长一定时，路面振幅越大，车辆振动越严重，车辆对路面的附加动荷载越大;当路面振幅一定时，路面波长越大，车辆行驶越平稳，车辆对路面的附加动荷载越小;在同样路面激励下，各轴车轮动荷载系数随着车速的提高总体上呈增大趋势;当路面波长一定，车速达到某一值时，车辆振动频率会与路面不平度激振频率接近或相等，此时车辆-路面耦合产生共振，车辆的振动加剧，导致车轮动荷载变大;随着载重的增加，各轴车轮对路面的动荷载逐渐增大，而且增加的幅度非常大。 通过对仿真结果的分析，为控制目前高等级沥青路面的早期破坏提出以下建议:在路面结构设计方面，应考虑动荷载对路面的破坏性，对路面波长和振幅加以控制以提高路面平整度;在交通行车方面，应严格禁止超载，并且在平整度较差的路面上应严格限制车速。 |
| 作者： | 黄雪娇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 曹源文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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