本文關鍵詞：車-路耦合系統動力學研究

  更多相關文章： 車輛 路面 耦合動力學模型 算法 動力響應

【摘要】：隨著公路交通的日益完善及公路運輸重型化的發(fā)展,由車輛動載荷引起的路面早期破壞已成為道路設計突出問題。而路面的早期破壞,反過來又會引起車輛振動加劇,進而會嚴重影響到行駛車輛的舒適性及安全性,同時還會進一步增加行駛車輛對路面的動載荷。車-路系統間存在著相互作用,但傳統的車-路系統動力學研究是根據車輛動力學和路面動力學把車輛和路面作為兩個獨立的系統分別進行研究的,并沒有充分考慮車-路間的相互作用影響,故其并沒有反映出車-路之間的真實工作情況,所以本文研究分析了包含車-路間相互作用的車-路耦合系統動力學,以使其能更加真實的模擬車-路系統的工作情況。首先,根據車輛動力學簡化原則將車輛子系統進行簡化建模,再通過對道路結構構成機理的分析簡化建立道路子系統物理模型,最后通過車輛與路面之間的接觸關系(即車-路之間的耦合作用)將車輛子系統模型和道路子系統模型統一起來,即可得到車-路耦合系統動力學模型。其次,通過對不同數學算法的對比,確定了運用翟婉明提出的新型顯式積分算法求解非線性系統動力學方程組,通過對該算法理論推導的分析,確定了運用MATLAB軟件求解該方程組的編程步驟及流程圖。在此基礎上,總結了傳統車-路系統模型的特點,又根據車輛動力響應和道路動力響應提出了車-路耦合系統動力學模型和傳統車-路系統動力學模型的評價指標,并進行了對比。最后,在驗證了車-路耦合系統動力學模型的基礎上,計算和分析了不同車輛參數(即車輛行駛速度、車輛載重、前后輪剛度與阻尼、前后懸架剛度與阻尼)和道路參數(即面層厚度、路面等級、彈性模量)對道路動力響應的影響。
【關鍵詞】：車輛 路面 耦合動力學模型 算法 動力響應
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U416.2;U461.51
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現狀11-15
• 1.3 研究內容及思路15-16
• 第二章 車-路耦合系統動力學模型16-36
• 2.1 車-路耦合系統動力學分析及建模原則16-19
• 2.1.1 車-路耦合作用16-17
• 2.1.2 建模原則17-19
• 2.2 車-路耦合系統動力學建模方法19
• 2.3 車輛系統動力學模型19-22
• 2.4 道路系統動力學模型22-28
• 2.4.1 面層振動方程23-26
• 2.4.2 基層振動微分方程26-28
• 2.5 車輪輪胎與路面之間的相互作用28-29
• 2.6 路面不平度激勵29-34
• 2.6.1 路面功率譜密度與路面不平度等級30-31
• 2.6.2 路面不平度數據仿真生成法31-33
• 2.6.3 路面不平度數據仿真生成33-34
• 2.7 重載車輛-面層-基層垂向耦合動力學方程34-35
• 2.8 本章小結35-36
• 第三章 動力學模型數值求解方法36-46
• 3.1 數值求解算法36-37
• 3.2 新型顯式積分算法37-43
• 3.2.1 新型顯式積分算法的積分格式37-38
• 3.2.2 新型顯式積分算法的穩(wěn)定性及控制參數38
• 3.2.3 新型顯式積分算法積分步長的確定38-40
• 3.2.4 新型顯式積分算法道路計算長度的確定40-41
• 3.2.5 新型顯式積分算法模態(tài)階數的確定41-42
• 3.2.6 數值算法的求解步驟與程序設計流框圖42-43
• 3.3 本章小結43-46
• 第四章 車-路耦合效應分析46-54
• 4.1 傳統車-路系統動力學分析模型46-47
• 4.2 車-路耦合系統模型的特點及與傳統模型的對比47-52
• 4.2.1 車-路耦合系統模型的特點47
• 4.2.2 車-路耦合系統模型與傳統模型對比評價指標47-49
• 4.2.3 車-路耦合系統模型與傳統模型對比49-52
• 4.3 本章小結52-54
• 第五章 瀝青路面動力響應研究54-74
• 5.1 車-路耦合系統動力學模型參數54-57
• 5.1.1 車輛參數的確定54-56
• 5.1.2 道路參數的確定56-57
• 5.2 瀝青路面動力響應57-58
• 5.3 車輛參數對瀝青路面動力響應的影響分析58-68
• 5.3.1 車輛行駛速度的影響58-59
• 5.3.2 車輛載重的影響59-61
• 5.3.3 車輛輪胎剛度的影響61-63
• 5.3.4 車輪輪胎阻尼的影響63-65
• 5.3.5 車輛懸架阻尼的影響65-66
• 5.3.6 車輛懸架剛度的影響66-68
• 5.4 道路參數對瀝青路面動力響應的影響分析68-71
• 5.4.1 路面不平度的影響68-69
• 5.4.2 道路面層厚度的影響69-70
• 5.4.3 道路面層彈性模量的影響70-71
• 5.5 本章小結71-74
• 結論與展望74-76
• 結論74-75
• 展望75-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果80-81
• 致謝81

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 王海文;;基于尺寸設計變量的聲場-結構耦合系統的敏度分析[J];科技廣場;2008年08期

2 李響;袁曉軍;柳長安;;飛行器耦合系統的一種逐步逼近優(yōu)化設計方法[J];系統工程與電子技術;2009年02期

3 彭獻;游福賀;高偉釗;金一鳴;劉子建;;移動質量與梁耦合系統固有頻率的計算與分析[J];動力學與控制學報;2009年03期

4 葉貴如;董可麗;姚忠達;蔣吉清;;擬“車-橋耦合系統”的動態(tài)近似分析法[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2012年01期

5 明瑞森;孫進才;;非保守耦合系統中耦合元損耗能量的分配關系[J];振動與沖擊;1989年04期

6 安玉坤，，徐登洲;雙層橋梁耦合系統的強迫振動[J];高校應用數學學報A輯(中文版);1995年01期

7 李林凌;黃其柏;連小珉;鄭四發(fā);;排氣管氣固耦合系統振動特性[J];汽車工程;2006年12期

8 李小珍;朱艷;;車輛-橋梁垂向時變耦合系統隨機分析[J];武漢理工大學學報;2010年09期

9 張鵬;葉茂;徐梅玲;皮音培;任珉;;車流-橋耦合系統的隨機響應分析[J];地震工程與工程振動;2014年02期

10 李小珍;朱艷;晉智斌;;車輛-橋梁耦合系統垂向振動的隨機分析[J];鋼結構;2010年12期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 彭逸生;陳桂珠;葛仙梅;劉亞云;;種植—養(yǎng)殖耦合系統構建運行指南[A];聯合國開發(fā)計劃署UNDP/全球環(huán)境基金GEF/小額贈款項目SGP“湛江特呈島濱海濕地保護與可持續(xù)發(fā)展利用示范”項目論文成果匯編[C];2011年

2 田亞平;;區(qū)域人地耦合系統脆弱性:概念內涵與評價指標[A];自然地理學與生態(tài)安全學術論文摘要集[C];2012年

3 楊紹普;;高維載重車輛—道路耦合系統非線性動力學研究[A];第三屆全國動力學與控制青年學者研討會論文摘要集[C];2009年

4 杜s

本文編號：944800