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车辆—道路耦合系统随机振动研究

专 业: 结构工程
关键词: 车路耦合系统 随机振动 功率谱密度函数 线弹性模型 振动响应
分类号: U411  U461.56
形 态: 共 137 页 约 89,735 个字 约 4.292 M内容
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内容摘要


随着交通运输事业的不断发展,车辆运行速度和重量不断提高,车辆与道路间的振动也越来越强烈,这是复杂的随机振动问题。

本文针对这一课题在以下方面进行了研究:

1、采用了一种较以往算法计算效率更高的方法,依据路面不平整度的功率谱密度函数对不同级别道路的不平整度进行了时域模拟。

2、在传统线弹性研究模型的基础上考虑了道路结构振动响应的影响,创建了车路耦合系统的线弹性模型。

通过与现场实测资料的对比验证,车路耦合系统线弹性模型能够较好地反映车辆道路间的实际振动情况。

3、通过对耦合模型和传统模型振动响应的对比分析,发现车辆道路间随机作用力(中心化)受车路耦合效应的影响较大,数值计算显示耦合模型中随机作用力最大值是传统模型的2.4倍左右,因此不能忽略车路耦合效应对于车辆道路间随机作用力的影响。

应用车辆道路耦合系统线弹性模型在频域内对各自由度的响应进行了研究。

4、采用有限元数值模拟的方式创建了车辆—道路耦合系统的非线性二维模型。

并通过标准有限元平台提供的二次开发技术解决了路面不平整度建模的问题。

经过验证,车路耦合非线性模型计算结果准确,且结果反映出的变化规律与现场实测资料相符合。

5、应用车辆道路耦合系统非线性模型在时域内对道路结构振动响应问题进行了研究。

最后,关于进一步的工作方向进行了简要讨论..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1引言
1.2车路耦合系统随机振动研究的意义及目的
1.3研究现状评述
1.4目前研究的主要方法和存在的不足
1.5论文的主要工作及创新之处
1.5.1论文的主要工作
1.5.2创新之处
1.5.3论文的组织和安排
第二章 随机过程和路面不平整度激扰函数
2.1引言
2.2随机过程相关理论
2.2.1随机过程概述
2.2.2平稳随机过程
2.2.3平稳随机过程的频谱分析
2.3国内外路面随机不平整度的研究现状
2.3.1道路不平整的定义
2.3.2道路不平整的测量
2.3.3各种路面使用功能评价方法的分析
2.4路面不平整度随机过程时域仿真的主要方法
2.5路面不平整度随机过程时域仿真的实现
2.5.1时域仿真参数的确定
2.5.2各等级路面不平整度的时域仿真
2.6本章小结
第三章 车路耦合系统随机振动线性模型
3.1引言
3.2传统车辆路面振动模型
3.3车路耦合系统线性模型的建立
3.4车路耦合系统线性模型随机振动响应求解
3.5车路耦合系统线性模型的验证
3.6本章小结
第四章 车路耦合系统随机振动频域分析
4.1引言
4.2车路耦合效应对车路间作用力的影响分析
4.2.1路面不平整度模型的取用
4.2.2模型响应分析参数的选取
4.2.3车路耦合效应对振动的影响分析
4.3车路耦合系统随机振动响应分析
4.3.1基本工况下模型各自由度振动分析
4.3.2路面不平整度对振动响应影响分析
4.3.3车辆行驶速度对振动响应影响分析
4.3.4车辆载重对振动响应影响分析
4.3.5路基状况对振动响应影响分析
4.4本章小结
第五章 车路耦合系统随机振动非线性模型
5.1引言
5.2车路耦合系统非线性模型的描述
5.3结构动力问题数值分析的基本理论
5.3.1有限元分析问题的基本思想
5.3.2弹性动力学问题的有限元基本方程
5.4有限元程序的二次开发
5.4.1 ANSYS程序二次开发平台
5.4.2 ANSYS程序二次开发
5.5车辆结构振动模型
5.5.1车辆系统力学模型
5.5.2车辆系统数值分析模型
5.6道路结构振动模型
5.6.1道路结构的力学模型
5.6.2道路结构的数值分析模型
5.7车路耦合关系模型
5.7.1车路耦合关系力学模型
5.7.2车路耦合的数值分析模型
5.8路面不平整度的输入
5.9车路耦合系统非线性模型的验证
5.9.1车路耦合系统非线性模型的建立
5.9.2车路耦合系统非线性模型的验证
5.10本章小结
第六章 车路耦合系统道路结构振动时域分析
6.1引言
6.2路面不平整度对路面结构振动的影响
6.3车行驶速度对路面结构振动的影响
6.4超载车辆对路面结构振动的影响
6.5路基状况对路面结构振动的影响
6.6线弹性模型与非线性模型分析结果比较
6.7本章小结
第七章 结论与展望
7.1结论
7.2进一步工作的方向
参考文献

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中图分类: > U411 > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路工程理论
其他分类: > U461.56 > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车理论

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