發(fā)布時間：2021-05-31 22:24

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平日益提高,全國公路總里程數(shù)和汽車保有量也逐年增加。路面不平度,與人們生活息息相關(guān),不僅是道路工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),還是車輛工程領(lǐng)域的研究內(nèi)容。因此,準(zhǔn)確描述路面不平度至關(guān)重要。國際不平度指數(shù)和路面不平度功率譜密度是描述路面不平度常用的兩個指標(biāo)。前者,將車輛響應(yīng)與路面不平度描述很好地結(jié)合了起來,多用于道路工程;后者,在頻域內(nèi)描述了路面波長分布,多用于車輛工程,其中,路面不平度功率譜密度冪函數(shù)模型已經(jīng)成為反映路面不平信息的標(biāo)準(zhǔn)模型。因此,利用國際不平度指數(shù)是車輛振動響應(yīng)的屬性,將其由道路工程引入到車輛工程,應(yīng)用于基于車輛振動響應(yīng)的路面不平度功率譜密度冪函數(shù)模型識別是很有必要的。本文重點(diǎn)對路面不平度功率譜密度冪函數(shù)模型識別進(jìn)行研究,以國際不平度指數(shù)的時間域和空間域描述以及頻率域描述為基礎(chǔ),結(jié)合車輛振動響應(yīng),提出路面不平度功率譜密度冪函數(shù)模型識別的新方案,通過試驗(yàn),驗(yàn)證新方案的正確性和有效性,本文研究的主要內(nèi)容為:（1）國際不平度指數(shù)的時間域和空間域描述建立了1/4車輛振動模型,推導(dǎo)了國際不平度指數(shù)的時間域求解過程,給出了國際不平度指數(shù)的時間域描述;利用變量由... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：204 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 路面不平度及其重要性
        1.1.1 路面不平度
        1.1.2 路面不平度的重要性
    1.2 路面不平度研究綜述
        1.2.1 路面不平度研究主要內(nèi)容
        1.2.2 路面不平度測量綜述
        1.2.3 路面不平度描述綜述
        1.2.4 路面不平度重構(gòu)綜述
        1.2.5 路面不平度識別綜述
    1.3 路面不平度兩種主要描述及其關(guān)系分析
        1.3.1 國際不平度指數(shù)
        1.3.2 路面統(tǒng)計特性的功率譜密度
        1.3.3 兩種描述的關(guān)系分析
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容和意義
        1.4.1 本文研究的主要內(nèi)容
        1.4.2 本文的研究意義
第2章 國際不平度指數(shù)的時間域和空間域描述
    2.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
        2.1.1 矩陣指數(shù)函數(shù)及其主要性質(zhì)
        2.1.2 矩陣指數(shù)函數(shù)求解的泰勒級數(shù)展開方法
        2.1.3 矩陣指數(shù)函數(shù)求解的縮放和平方Padé方法
        2.1.4 矩陣指數(shù)函數(shù)求解的精細(xì)方法
        2.1.5 變量的時間域和空間域變換
    2.2 國際不平度指數(shù)的時間域描述
        2.2.1 國際不平度指數(shù)時間域的兩種表示
        2.2.2 時間域微分方程
        2.2.3 時間域狀態(tài)方程
        2.2.4 時間域狀態(tài)方程的變化
        2.2.5 時間域狀態(tài)方程的離散
        2.2.6 時間域狀態(tài)方程求解的初始化
    2.3 國際不平度指數(shù)的空間域描述
        2.3.1 國際不平度指數(shù)空間域的兩種表示
        2.3.2 空間域狀態(tài)方程及其離散
        2.3.3 空間域狀態(tài)方程求解的初始化
    2.4 國際不平度指數(shù)兩種描述總結(jié)、求解標(biāo)準(zhǔn)和新方案
        2.4.1 國際不平度指數(shù)兩種描述的總結(jié)
        2.4.2 國際不平度指數(shù)的求解標(biāo)準(zhǔn)
        2.4.3 國際不平度指數(shù)求解的新方案
    2.5 基于實(shí)測路面數(shù)據(jù)的國際不平度指數(shù)確定
        2.5.1 美國LTPP項目路面數(shù)據(jù)
        2.5.2 國際不平度指數(shù)兩種描述的應(yīng)用
        2.5.3 國際不平度指數(shù)求解新方案的分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 國際不平度指數(shù)的頻率域描述
    3.1 一種特殊隨機(jī)變量的數(shù)字特征
        3.1.1 零期望正態(tài)分布及其數(shù)字特征
        3.1.2 零期望正態(tài)分布絕對值的分布
        3.1.3 零期望正態(tài)分布絕對值分布的數(shù)字特征
    3.2 國際不平度指數(shù)的頻率域描述
        3.2.1 路面不平度的空間頻率功率譜密度
        3.2.2 路面激勵的時間頻率功率譜密度
        3.2.3 1/4 車輛2自由度模型的頻率響應(yīng)
        3.2.4 懸架動撓度速度的頻率響應(yīng)
        3.2.5 懸架動撓度速度的統(tǒng)計特性
        3.2.6 國際不平度指數(shù)的兩種頻率域表示
    3.3 兩種特殊表示的國際不平度指數(shù)頻率域描述
        3.3.1 冪函數(shù)表示的路面不平度功率譜密度
        3.3.2 冪函數(shù)表示的國際不平度指數(shù)
        3.3.3 路面不平度系數(shù)和頻率指數(shù)影響分析
        3.3.4 標(biāo)準(zhǔn)表示的國際不平度指數(shù)
        3.3.5 標(biāo)準(zhǔn)表示的路面分類新方法
    3.4 基于實(shí)測路面數(shù)據(jù)的國際不平度指數(shù)頻率域描述分析
        3.4.1 LTPP實(shí)測路面數(shù)據(jù)的選取
        3.4.2 分析方案設(shè)計
        3.4.3 結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 路面統(tǒng)計特性冪函數(shù)模型參數(shù)求取方法研究
    4.1 廣義國際不平度指數(shù)及其空間頻率域研究
        4.1.1 廣義國際不平度指數(shù)的引入
        4.1.2 空間頻率域仿真方案設(shè)計
        4.1.3 廣義國際不平度指數(shù)的空間頻率域仿真
        4.1.4 廣義國際不平度指數(shù)空間頻率響應(yīng)的幅頻特性分析
    4.2 路面統(tǒng)計特性冪函數(shù)模型參數(shù)的求取
        4.2.1 廣義國際不平度指數(shù)的時間頻率表示
        4.2.2 頻率指數(shù)的求取
        4.2.3 路面不平度系數(shù)的求取
    4.3 時間頻率域冪函數(shù)模型參數(shù)求取的分析
        4.3.1 分析方案設(shè)計
        4.3.2 時間頻率域內(nèi)仿真結(jié)果分析
    4.4 時間域冪函數(shù)模型參數(shù)求取的分析
        4.4.1 路面不平度時間域數(shù)據(jù)的重構(gòu)
        4.4.2 分析方案設(shè)計
        4.4.3 第1種方案下時間域結(jié)果分析
        4.4.4 第2種方案下時間域結(jié)果分析
    4.5 空間域冪函數(shù)模型參數(shù)求取的分析
        4.5.1 基于實(shí)測路面數(shù)據(jù)的分析方案設(shè)計
        4.5.2 基于標(biāo)準(zhǔn)擬合結(jié)果分析
        4.5.3 基于空間域求取結(jié)果和對比分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 平面振動響應(yīng)量與兩種國際不平度指數(shù)關(guān)系研究
    5.1 轎車6自由度平面系統(tǒng)的模型
        5.1.1 力學(xué)模型
        5.1.2 數(shù)學(xué)模型
        5.1.3 振動響應(yīng)量
    5.2 轎車6自由度平面系統(tǒng)仿真的虛擬激勵法
        5.2.1 前后車輪虛擬路面激勵
        5.2.2 系統(tǒng)頻率響應(yīng)
        5.2.3 虛擬振動響應(yīng)量
        5.2.4 振動響應(yīng)量的功率譜密度和均方根值
    5.3 振動響應(yīng)量的影響因素分析
        5.3.1 分析方案設(shè)計
        5.3.2 分析方案實(shí)現(xiàn)
        5.3.3 影響因素結(jié)果分析
    5.4 統(tǒng)計分析軟件SPSS
        5.4.1 SPSS概述
        5.4.2 SPSS相關(guān)分析
        5.4.3 SPSS回歸分析
    5.5 振動響應(yīng)量與兩種國際不平度指數(shù)的統(tǒng)計分析
        5.5.1 統(tǒng)計分析方案設(shè)計
        5.5.2 相關(guān)分析
        5.5.3 回歸分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 空間振動響應(yīng)量與兩種國際不平度指數(shù)關(guān)系研究
    6.1 轎車11自由度空間系統(tǒng)的振動模型
        6.1.1 力學(xué)模型
        6.1.2 數(shù)學(xué)模型
        6.1.3 振動響應(yīng)量
    6.2 轎車11自由度空間系統(tǒng)仿真的虛擬激勵法
        6.2.1 空間四輪虛擬路面激勵的構(gòu)造
        6.2.2 虛擬振動響應(yīng)量
        6.2.3 振動響應(yīng)量的功率譜密度和均方根值
    6.3 振動響應(yīng)量的影響因素分析
        6.3.1 分析方案設(shè)計
        6.3.2 影響因素結(jié)果分析
    6.4 振動響應(yīng)量與兩種國際不平度指數(shù)的統(tǒng)計分析
        6.4.1 相關(guān)分析
        6.4.2 回歸分析
    6.5 本章小結(jié)
第7章 路面統(tǒng)計特性冪函數(shù)模型的識別研究
    7.1 平面振動響應(yīng)量與空間振動響應(yīng)量的仿真對比
        7.1.1 常規(guī)振動響應(yīng)量的仿真對比
        7.1.2 特殊振動響應(yīng)量的仿真對比
    7.2 振動響應(yīng)量的選取
        7.2.1 振動響應(yīng)量選取的依據(jù)
        7.2.2 振動響應(yīng)量的確定
    7.3 路面統(tǒng)計特性冪函數(shù)模型識別方案的提出與試驗(yàn)
        7.3.1 識別方案的提出
        7.3.2 試驗(yàn)方案設(shè)計
        7.3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
        7.3.4 識別結(jié)果分析
    7.4 本章小結(jié)
第8章 全文總結(jié)與展望
    8.1 全文總結(jié)
    8.2 全文的創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果與參加的科研工作
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于整車模型的瀝青路面平整度評價方法[J]. 蘇曼曼,張洪亮.  江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(03)
[4]小波分析在AR模型重構(gòu)路面不平度中的應(yīng)用[J]. 謝明祥.  南昌工程學(xué)院學(xué)報. 2017(01)
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[7]基于辨識路面的礦用自卸車平順性優(yōu)化[J]. 朱一帆,谷正氣,張沙.  振動與沖擊. 2015(13)
[8]基于自適應(yīng)神經(jīng)模糊網(wǎng)絡(luò)的路面識別技術(shù)[J]. 秦也辰,管繼富,顧亮,李毅,劉銳.  北京理工大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
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博士論文
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[2]車輛道路數(shù)值模擬與仿真研究[D]. 張永林.華中科技大學(xué) 2010
[3]汽車行駛平順性建模與仿真的新方法研究及應(yīng)用[D]. 秦玉英.吉林大學(xué) 2009
[4]精細(xì)積分方法的改進(jìn)及其在動力學(xué)與控制中的應(yīng)用[D]. 譚述君.大連理工大學(xué) 2009
[5]重載汽車—路面—路基耦合系統(tǒng)動力學(xué)研究[D]. 李韶華.北京交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于車輛響應(yīng)識別路面不平度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究[D]. 谷盛豐.吉林大學(xué) 2018
[2]六軸半掛汽車列車平順性和道路友好性的仿真與多目標(biāo)優(yōu)化[D]. 楊昆.吉林大學(xué) 2017
[3]考慮電機(jī)激勵的輪轂電機(jī)驅(qū)動電動汽車平順性分析與多目標(biāo)優(yōu)化[D]. 王培德.吉林大學(xué) 2017
[4]面向品質(zhì)動力學(xué)的路面激勵實(shí)時模型建模研究[D]. 敬婕.吉林大學(xué) 2016
[5]裝有平衡懸架的半掛汽車列車平順性仿真與分析[D]. 李雪.吉林大學(xué) 2015
[6]基于加權(quán)縱斷面的路面平整度評價方法研究[D]. 馬蓉蓉.東南大學(xué) 2015
[7]路面頻率與車輛載荷自適應(yīng)半主動懸架控制研究[D]. 余五輝.吉林大學(xué) 2014
[8]多軸重型特種汽車在不同路面下振動性能的仿真與評價[D]. 朱延蕾.吉林大學(xué) 2014
[9]基于乘車舒適性的高速公路路面平整度評價方法研究[D]. 王雪如.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[10]基于整車模型的瀝青路面平整度評價方法研究[D]. 蘇曼曼.長安大學(xué) 2014



本文編號：3209082