本文關(guān)鍵詞：車-路耦合系統(tǒng)動力學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 車輛 路面 耦合動力學(xué)模型 算法 動力響應(yīng)

【摘要】：隨著公路交通的日益完善及公路運(yùn)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(shè)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(jìn)而會嚴(yán)重影響到行駛車輛的舒適性及安全性,同時還會進(jìn)一步增加行駛車輛對路面的動載荷。車-路系統(tǒng)間存在著相互作用,但傳統(tǒng)的車-路系統(tǒng)動力學(xué)研究是根據(jù)車輛動力學(xué)和路面動力學(xué)把車輛和路面作為兩個獨(dú)立的系統(tǒng)分別進(jìn)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(shí)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(tǒng)動力學(xué),以使其能更加真實(shí)的模擬車-路系統(tǒng)的工作情況。首先,根據(jù)車輛動力學(xué)簡化原則將車輛子系統(tǒng)進(jìn)行簡化建模,再通過對道路結(jié)構(gòu)構(gòu)成機(jī)理的分析簡化建立道路子系統(tǒng)物理模型,最后通過車輛與路面之間的接觸關(guān)系(即車-路之間的耦合作用)將車輛子系統(tǒng)模型和道路子系統(tǒng)模型統(tǒng)一起來,即可得到車-路耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型。其次,通過對不同數(shù)學(xué)算法的對比,確定了運(yùn)用翟婉明提出的新型顯式積分算法求解非線性系統(tǒng)動力學(xué)方程組,通過對該算法理論推導(dǎo)的分析,確定了運(yùn)用MATLAB軟件求解該方程組的編程步驟及流程圖。在此基礎(chǔ)上,總結(jié)了傳統(tǒng)車-路系統(tǒng)模型的特點(diǎn),又根據(jù)車輛動力響應(yīng)和道路動力響應(yīng)提出了車-路耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型和傳統(tǒng)車-路系統(tǒng)動力學(xué)模型的評價指標(biāo),并進(jìn)行了對比。最后,在驗(yàn)證了車-路耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,計算和分析了不同車輛參數(shù)(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(shù)(即面層厚度、路面等級、彈性模量)對道路動力響應(yīng)的影響。
【關(guān)鍵詞】：車輛 路面 耦合動力學(xué)模型 算法 動力響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3 研究內(nèi)容及思路15-16
• 第二章 車-路耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型16-36
• 2.1 車-路耦合系統(tǒng)動力學(xué)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(tǒng)動力學(xué)建模方法19
• 2.3 車輛系統(tǒng)動力學(xué)模型19-22
• 2.4 道路系統(tǒng)動力學(xué)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(shù)據(jù)仿真生成法31-33
• 2.6.3 路面不平度數(shù)據(jù)仿真生成33-34
• 2.7 重載車輛-面層-基層垂向耦合動力學(xué)方程34-35
• 2.8 本章小結(jié)35-36
• 第三章 動力學(xué)模型數(shù)值求解方法36-46
• 3.1 數(shù)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(shù)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(shù)的確定41-42
• 3.2.6 數(shù)值算法的求解步驟與程序設(shè)計流框圖42-43
• 3.3 本章小結(jié)43-46
• 第四章 車-路耦合效應(yīng)分析46-54
• 4.1 傳統(tǒng)車-路系統(tǒng)動力學(xué)分析模型46-47
• 4.2 車-路耦合系統(tǒng)模型的特點(diǎn)及與傳統(tǒng)模型的對比47-52
• 4.2.1 車-路耦合系統(tǒng)模型的特點(diǎn)47
• 4.2.2 車-路耦合系統(tǒng)模型與傳統(tǒng)模型對比評價指標(biāo)47-49
• 4.2.3 車-路耦合系統(tǒng)模型與傳統(tǒng)模型對比49-52
• 4.3 本章小結(jié)52-54
• 第五章 瀝青路面動力響應(yīng)研究54-74
• 5.1 車-路耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型參數(shù)54-57
• 5.1.1 車輛參數(shù)的確定54-56
• 5.1.2 道路參數(shù)的確定56-57
• 5.2 瀝青路面動力響應(yīng)57-58
• 5.3 車輛參數(shù)對瀝青路面動力響應(yīng)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(shù)對瀝青路面動力響應(yīng)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(jié)71-74
• 結(jié)論與展望74-76
• 結(jié)論74-75
• 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果80-81
• 致謝81

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本文編號：944800