学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于LS-DYNA公路桥梁车桥耦合振动响应研究

作　者: 赵辉
导　师: 陈水生
学　校: 华东交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 车桥耦合作用 LS-DYNA 有限元模型 动力响应 冲击系数
分类号: U441.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 84次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着交通运输事业的迅速发展,对现有交通基础设施的建设要求越来越高,同时还要求能够对结构的使用状况进行正确评估及在运营过程中对结构进行有效的维护。特别是对于公路桥梁结构,要承受大量的动载作用,结构的耐久性和使用状况会受到很大的影响。但是,目前对桥梁在动载作用下动力特征的研究大多是将车辆简化为多个单点集中力荷载进行数值分析,与实际的车桥相互作用情况有较大区别。因此,有必要来建立更加切合实际的车辆和桥梁模型来研究桥梁在动载作用下的动力特征,以便更准确的确定桥梁的最大承载能力,保证结构的安全性能,还可以更进一步减少桥梁的维护费用,带来较好的经济价值。本文以东风EQ3166汽车作为模拟用车,运用LS-DYNA程序建立了该车辆的三维精细有限元模型并验证了车辆模型的有效性,重点对车辆的悬架系统和车轮进行了模拟,其中LS-DYNA程序提供的多点约束和三维接触算法可以为车-桥相互作用研究提供更加方便的研究方法。并且运用LS-DYNA程序研究车桥耦合振动的突出优势就是可以对车轮的转动及轮胎内气体压力进行真实而详细的模拟。采用部颁30mT型截面简支梁桥为实体桥梁,建立该桥梁的三维有限元模型,并分析了该简支梁桥的模态及静载作用下的挠度和应变特征。运用LS-DYNA程序研究简支梁桥在移动车辆荷载作用下的动力响应,求解不同车辆荷载作用位置即三种荷载工况下简支梁桥的动力特征。为了研究不同参数对简支梁桥动力响应的影响,本文通过改变车辆自振频率、加大桥梁结构阻尼及运用LS-DYNA程序建立桥面的不平顺模型来分析这些因素对简支梁桥动力响应的影响,进一步总结并分析了简支梁桥冲击系数的影响因素。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-16
  1.1 课题来源  8
  1.2 课题背景及研究意义  8-9
  1.3 车桥耦合振动研究历史  9-10
  1.4 车桥耦合振动研究进展  10-14
    1.4.1 理论研究  10-13
    1.4.2 实验研究  13-14
  1.5 车桥耦合振动的求解方法  14
  1.6 本文主要工作  14-16
第二章 运用LS-DYNA建立车辆的精细有限元模型  16-24
  2.1 引言  16
  2.2 车辆概况  16-18
  2.3 车辆模型的建立  18-21
    2.3.1 车轮的模拟  18-19
    2.3.2 悬架的模拟  19-20
    2.3.3 车轮转动的模拟  20-21
  2.4 车辆模型的验证  21-23
    2.4.1 车辆模型的轴载  21-22
    2.4.2 车辆模型的自振频率  22-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章 桥梁有限元模型的建立及静力分析  24-33
  3.1 引言  24
  3.2 桥梁概况  24-25
  3.3 桥梁三维有限元模型的建立  25-27
  3.4 桥梁模型材料特性  27
  3.5 桥梁模态分析  27-28
  3.6 桥梁静载分析  28-32
    3.6.1 工况一荷载作用  28-29
    3.6.2 工况二荷载作用  29-31
    3.6.3 工况三荷载作用  31-32
  3.7 本章小结  32-33
第四章 T型截面简支梁桥的动力响应分析  33-63
  4.1 引言  33
  4.2 车-桥耦合模型  33-34
  4.3 T型截面简支梁桥动态响应分析  34-55
    4.3.1 工况一车辆荷载作用下桥梁的动力分析  34-42
    4.3.2 工况二车辆荷载作用下桥梁的动力分析  42-49
    4.3.3 工况三车辆荷载作用下桥梁的动力分析  49-55
  4.4 参数分析  55-62
    4.4.1 车辆自振频率  55-56
    4.4.2 桥面不平顺  56-60
    4.4.3 桥梁结构阻尼  60-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章 T型截面简支梁桥冲击系数分析  63-73
  5.1 引言  63
  5.2 冲击系数的影响因素  63-64
  5.3 冲击系数的规定及评述  64-65
  5.4 T型截面简支梁桥冲击系数分析  65-72
    5.4.1 车辆荷载工况对冲击系数的影响  65-67
    5.4.2 车辆行驶速度对冲击系数的影响  67
    5.4.3 较差桥面状况对冲击系数的影响  67-68
    5.4.4 车辆自振频率对冲击系数的影响  68-71
    5.4.5 桥梁结构阻尼对冲击系数的影响  71
    5.4.6 依据桥梁的应变计算简支梁桥的冲击系数  71-72
  5.5 本章小结  72-73
第六章 总结与展望  73-76
  6.1 主要工作回顾  73
  6.2 本文的主要结论  73-74
  6.3 研究展望  74-76
参考文献  76-80
个人简历 在读期间发表的学术论文  80-81
致谢  81

相似论文

  1. 踝关节及周围韧带三维有限元模型的建立与分析,R687.3
  2. 多自由面逐孔起爆最优微差时间的数值模拟研究,TD235
  3. 半刚性基层沥青路面多裂纹扩展数值模拟与试验研究,U416.217
  4. 复杂封闭空间中气体泄漏扩散的三维仿真,TP391.9
  5. 受剪切载荷复合材料机械连接钉载分配研究,V229.7
  6. 软性磨粒流精密加工磨粒冲击行为及固—液两相流动特性,TG664
  7. 面向中小型航天器的锥—杆式对接机构柔性壁面设计研究,V526
  8. 子弹侵彻钢筋混凝土的数值模拟研究,TU375
  9. 城市高架桥梁汽车—桥梁耦合时变系统动力响应分析,U441.3
  10. 人车分行式钢箱拱桥空间静、动力计算分析与实验,U441
  11. 冲击式压路机冲击轮的结构强度分析与优化设计,U415.521
  12. 大跨径桥梁在长周期地震动作用下的响应及减震措施研究,U442.55
  13. 车桥耦合振动对双层钢桁桥的冲击作用研究,U441.3
  14. CFRP加固大直径桥梁墩柱理论分析,U443.22
  15. 福建省三明地区碧湖一桥检测与评估研究,U446
  16. 高墩大跨连续刚构桥模型试验研究,U448.23
  17. 高墩大跨桥梁车桥耦合振动模型试验研究,U441.3
  18. 考虑土—结构相互作用的铁路桥限高防护架与超高车辆碰撞的动力响应分析,U441
  19. 城市隧道爆破开挖条件下地表建筑动力响应分析,U455.6
  20. 人中耳及外耳道有限元模型的建立及验证,R764
  21. 西昌昔格达组的动力特性研究,TU435

中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 结构原理、结构力学 > 桥梁振动及减振设备
© 2012 www.xueweilunwen.com