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考虑悬挂系统非线性的车辆作用下路面结构动态响应研究
| 论文题名： | 考虑悬挂系统非线性的车辆作用下路面结构动态响应研究 |
| 关键词： | 重型车辆;沥青路面;动力响应;非线性悬架;库仑阻尼;动载荷系数;悬挂系统 |
| 摘要： | 重型车辆对路面作用的动荷载以及沥青路面在该动荷载下的动力响应是目前研究的热点，是进行车一路系统友好性设计和路面结构动态设计的基础，本文采用理论研究与数值模拟相结合的手段，对车一路系统相互作用下沥青路面受到的动荷载及沥青路面动力响应进行系统研究，研究内容如下： 首先，基于车辆动力学理论，建立包含非线性库仑阻尼的1/4车辆动力学模型及半车模型，在“随机路面”及“波形路面”激励下，通过时域内数值积分方法，得到非线性系统中路面动荷载数值解，并应用非线性振动理论，得到非线性1/4车辆振动系统动力响应一次近似解析解，并用来验证路面动荷载数值解的正确性。 然后，以“货车非线性悬架参数、货车载重量、波形路面频率、波形路面不平度幅值、随机路面平整度水平及货车运行速度”作为车一路系统参数，研究了这些参数对路面动荷载系数DLC、动荷载概率分布、动荷载系数DLC频率响应特性、路面动荷载PSD峰值、路面动荷载幅值的影响。 最后，以有限元软件ABAQUS为基本工具，建立“动态性”和“移动性”荷载下路基路面三维有限元模型，试算确定模型最优几何尺寸及边界条件，将单轴波形动载、双轴波形动载、单轴随机动载及双轴随机动载与车辆静荷载进行叠加后的动荷载作为路面结构的激励，合理选取路面结构动力响应评价指标，研究了车一路系统参数对路面结构动力响应的影响，深入系统地掌握半刚性基层沥青路面的动力响应规律。 结论表明：非线性悬架库仑阻尼的引入与否，对路面动荷载时域及频域特征有很大的影响，非线性悬架库仑阻尼在道路友好性的分析中是不可忽视的；“随机路面”及“波形路面”不平度参数作为系统激励直接影响着路面动荷载时频分布特性，货车载重量及货车行驶速度直观的反映货车不同工况，最终对路面动力响应有很大的影响；本研究成果将对车辆悬挂系统参数的优化设计有一定的指导意义，为基于道路友好性的车辆悬架设计及车一路相互作用系统中道路损伤分析提供理论基础。 |
| 作者： | 张金 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 孙璐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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