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《基于車輛耦合系統(tǒng)下的瀝青路面結(jié)構(gòu)行為仿真分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、基于車路耦合系統(tǒng)下的 瀝青路面結(jié)構(gòu)行為仿真分析道路工程研究所路橋檢測(cè)中心李正中鄧國(guó)瑞2011年12月24日研究背景及意義項(xiàng)目特點(diǎn)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)研究?jī)?nèi)容及思路技術(shù)框架及路線課題進(jìn)展情況合作倡議匯報(bào)內(nèi)容研究范疇車路耦合系統(tǒng)下的路面結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題研究思想將車輛系統(tǒng)和道路系統(tǒng)視為相互影響、相互作用、相互耦合的整體大系統(tǒng)，將輪胎與路面的相互作用關(guān)系作為連接兩個(gè)子系統(tǒng)的紐帶，綜合考慮車輛在阻尼道路結(jié)構(gòu)上的動(dòng)態(tài)運(yùn)行行為、車輪與路面的動(dòng)態(tài)相互作用特性以及車輛對(duì)路面結(jié)構(gòu)的動(dòng)力作用規(guī)律，系統(tǒng)研究路面結(jié)構(gòu)在車輛運(yùn)動(dòng)荷載
2、下的力學(xué)響應(yīng)情況，以此指導(dǎo)路面結(jié)構(gòu)層位功能分析及材料設(shè)計(jì)。1研究背景及意義研究出發(fā)點(diǎn)路面力學(xué)計(jì)算所采用的加載模式與車輛對(duì)道路的實(shí)際作用情況相差太大，難以反映道路結(jié)構(gòu)在實(shí)際行車荷載下的力學(xué)行為1研究背景及意義車輛與道路的實(shí)際作用情況：由于車輛自身的振動(dòng)作用以及路面平整度的不規(guī)則變化，車輛行駛時(shí)，車輪實(shí)際上是以一定的頻率和振幅在路面上振動(dòng)，這種振動(dòng)與路面平整度及行車參數(shù)有一定關(guān)系，而且反過(guò)來(lái)也會(huì)影響對(duì)路面施加的作用力，從而在道路和車輛之間產(chǎn)生耦合作用。也就是說(shuō)，在車輛行駛過(guò)程中，車輛外加荷載與路面各參數(shù)之間
3、是相互影響和相互作用的。路面力學(xué)計(jì)算所采用的加載模式：1靜載模式無(wú)法描述路面結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下所產(chǎn)生的疲勞開裂等現(xiàn)象2簡(jiǎn)單的動(dòng)載模式（固定波形固定頻率下的動(dòng)載）與路面結(jié)構(gòu)實(shí)際所受的行車荷載差異太大，完全未考慮行車參數(shù)及路面表面特征對(duì)行車荷載的反饋影響學(xué)科交叉，主要涉及道路工程和車輛工程兩個(gè)領(lǐng)域新穎、復(fù)雜，動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，對(duì)力學(xué)分析和數(shù)值計(jì)算能力要求高基礎(chǔ)性強(qiáng)，所建立的車路耦合系統(tǒng)力學(xué)分析模型屬于平臺(tái)搭建，在此平臺(tái)上可以繼續(xù)深化研發(fā)（如補(bǔ)充溫度場(chǎng)耦合、水力場(chǎng)耦合等，構(gòu)建以車路耦合為基礎(chǔ)的多相耦合分析系統(tǒng)），更
4、深入地研究路面結(jié)構(gòu)在行車荷載及自然環(huán)境下的實(shí)際力學(xué)行為，從而提升路面結(jié)構(gòu)與材料一體化設(shè)計(jì)的層次涉及計(jì)算分析工具：有限元分析軟件（ANSNY/ABAQUS）矩陣算法及仿真分析軟件（MATLAB）2項(xiàng)目特點(diǎn)我國(guó)路面設(shè)計(jì)將標(biāo)準(zhǔn)軸載簡(jiǎn)化為單圓或雙圓均布荷載進(jìn)行計(jì)算，顯然未考慮車輛對(duì)路面的動(dòng)態(tài)相互作用，即使考慮動(dòng)態(tài)作用，也只限于在靜力設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上根據(jù)經(jīng)驗(yàn)用沖擊系數(shù)進(jìn)行修正。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者在車路耦合作用方面的研究相對(duì)較少，而且主要集中在車輛工程和道路工程各自領(lǐng)域內(nèi)。3國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)車輛工程領(lǐng)域：把路面不平整度
5、作為一種隨機(jī)激勵(lì)來(lái)求解車輛在這種激勵(lì)下產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，從而優(yōu)化車輛設(shè)計(jì)參數(shù)。道路工程領(lǐng)域：直接建立一種固定的車輛荷載模型（通常是將車輛荷載看成正弦波形式的荷載），然后研究路面結(jié)構(gòu)在這種固定荷載模型下的動(dòng)力響應(yīng)，從而優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。上述方法都沒(méi)有將道路工程與車輛工程作為整體系統(tǒng)來(lái)考慮，沒(méi)有考慮車路之間的耦合作用關(guān)系，對(duì)路面結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的分析計(jì)算不能真實(shí)反映實(shí)際情況。國(guó)內(nèi)研究狀況從數(shù)量看：研究較少、相關(guān)文獻(xiàn)較少?gòu)纳疃群桶l(fā)展看：日益得到重視從區(qū)域看：主要集中于東南大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)等典型文獻(xiàn)及研
6、究?jī)?nèi)容3國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)基于車路耦合系統(tǒng)的路面動(dòng)力學(xué)分析必將成為路面力學(xué)計(jì)算的主流鐘陽(yáng)，王哲人.不平整路面上行駛的車輛對(duì)路面隨機(jī)動(dòng)壓力的分析.中國(guó)公路學(xué)報(bào).1992主要內(nèi)容：把汽車簡(jiǎn)化為兩自由度和五自由度體系，考慮不平整路面上行駛的車輛對(duì)路面產(chǎn)生的隨機(jī)動(dòng)壓力問(wèn)題，初步分析了車輛荷載和行車速度的關(guān)系黃曉明.路面動(dòng)荷載與路面平整度的隨機(jī)關(guān)系分析.東南大學(xué)學(xué)報(bào).1993主要內(nèi)容：從理論上分析了路面平整度與路面所受動(dòng)荷載之間的關(guān)系，通過(guò)實(shí)例分析了輪胎剛度、汽車速度及路面平整度對(duì)車輛沖擊系數(shù)的影響孫璐，鄧學(xué)鈞
7、.車輛一路面相互作用產(chǎn)生的動(dòng)力荷載.東南大學(xué)學(xué)報(bào).1996主要內(nèi)容：分析了路面在“運(yùn)動(dòng)的確定或隨機(jī)荷載激勵(lì)”下的路面響應(yīng)問(wèn)題葛劍敏，鄭聯(lián)珠.路面特性對(duì)車輛振動(dòng)影響規(guī)律研究中國(guó)公路學(xué)報(bào).2004主要內(nèi)容：對(duì)軟路面上車輛的各向振動(dòng)進(jìn)行研究，通過(guò)進(jìn)行單因素（路面平整度、胎壓、路面抗壓強(qiáng)度和牽引負(fù)荷）分析，確定對(duì)車輛振動(dòng)影響顯著的因素及影響規(guī)律。呂彭民,尤晉閩.路面隨機(jī)不平度下車輛對(duì)路面的動(dòng)載特性.交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào).2007主要內(nèi)容：采用快速傅里葉逆變換法對(duì)路面隨機(jī)平整度進(jìn)行時(shí)域模擬，建立1/2車輛動(dòng)力學(xué)模型，
8、應(yīng)用龍格-庫(kù)塔法分析路面等級(jí)、車速、載質(zhì)量和車輛參數(shù)對(duì)路面動(dòng)載荷的影響，研究了車輛產(chǎn)生的動(dòng)載荷規(guī)律。羅紅，梁波，蘇世毅.車輛-道路垂向耦合動(dòng)力分析模型.重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào).2008主要內(nèi)容：建立車輛動(dòng)力學(xué)模型，采用ANSYS有限元建立路面力學(xué)模型，對(duì)車輛振動(dòng)方程和道路振動(dòng)方程聯(lián)立方程組并進(jìn)行解耦計(jì)算，初步建立垂向動(dòng)力耦合動(dòng)力分析模型。蘇世毅.考慮路面平整度因素的車-路耦合系統(tǒng)動(dòng)力特性分析/碩士.重慶交通大學(xué).2006吳志華.基于車路耦合系統(tǒng)下
