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重型汽车对路面损伤的研究

作　者: 王少赠
导　师: 刘晶郁
学　校: 长安大学
专　业: 车辆工程
关键词: 路面损伤评价指标动载荷车辆振动模型疲劳寿命优化设计
分类号: U461.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 104次
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内容摘要

车辆与路面相互作用的动力学问题是一个新的科学分支,它主要研究车辆、道路以及它们之间的相互作用的动力学问题,是现阶段车辆工程和路面工程领域研究的薄弱环节。论文将车辆与路面二者结合起来,应用随机振动理论和优化设计理论对重型车辆动态荷载作用下车辆—路面之间的作用关系进行系统的研究,在理论上揭示二者之间的内在联系和作用规律,对路面结构设计和重型车辆设计具有重要的现实意义。论文系统分析研究了国内外现行道路损伤的评价指标,指出了现行指标的不足之处,结合我国道路运输的具体情况对国外单部车辆通过时的基于疲劳断裂理论的道路疲劳破坏评价指标进行了完善,得到更为科学的路面使用寿命计算方法;论文建立了二分之一车辆振动模型,在频域内对影响车轮动载荷的因素进行了系统分析,得到了车速、路面不平度、车辆主要结构参数对路面动载荷的定量影响;通过建立的不同车速的路面时域模型、线性2轴汽车虚拟样机模型,计算分析得到了满载、超载达到额定载荷120%时的车轮动载荷的变化规律,并由道路疲劳破坏评价指标计算得到某段公路在2轴车辆动载荷下10%疲劳破坏时应变循环次数,研究结果表明当研究车辆超载达到额定载荷120%时,路面的使用寿命将会降低到原来的30%～60%;论文从减轻路面损伤和不降低原车平顺性的角度运用优化设计理论对重型汽车悬架系统进行了优化分析计算,优化结果表明,重型汽车对道路损伤的一个主要原因是后悬架阻尼太小,轮胎动载荷较大,因此,增加喝?茏枘崾且桓黾跣≈匦统盗径月访嫠鹕说挠行Т胧

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 课题的提出与意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 路面力学的研究现状.  10-11
    1.2.2 车辆—路面耦合系统相互作用的研究现状  11-12
    1.2.3 车轮动载荷计算研究现状  12-13
  1.3 论文研究的目的及主要内容  13-14
第二章道路损伤的评价指标确定  14-22
  2.1 道路结构及破坏机理  14-15
    2.1.1 道路结构  14
    2.1.2 路面结构的破坏  14-15
  2.2 传统的道路破坏评价指标  15-18
  2.3 单部车辆通过时的基于疲劳断裂理论的道路疲劳破坏评价指标的确定  18-20
  2.4 本章小结  20-22
第三章车轮动载荷的频域分析  22-38
  3.1 车辆—路面模型的建立  22-23
  3.2 车辆动载荷模态分析研究  23-26
  3.3 影响车辆动载荷因素的模态分析  26-32
    3.3.1 不同行车速度对车轮动载荷的影响  27-31
    3.3.3 不同载重量对车轮动载荷的影响  31-32
  3.4 车辆结构参数对车轮动载荷的影响  32-37
    3.4.1 悬架刚度的影响  32-34
    3.4.2 悬架阻尼的影响  34-35
    3.4.3 轮胎刚度的影响  35-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章重型汽车超载对路面损伤的仿真分析  38-57
  4.1 系统虚拟仿真模型的建立  38-42
    4.1.1 路面时域模型的建立  38-41
    4.1.2 线性2轴汽车虚拟样机模型的建立  41-42
  4.2 仿真结果及分析  42-56
    4.2.1 满载情况下车轮动载荷分析  42-49
    4.2.2 满载情况下路面损伤分析  49
    4.2.3 超载情况下车轮动载荷的分析  49-56
  4.3 本章小结  56-57
第五章重型汽车悬架主要参数的优化  57-60
  5.1 优化目标函数的确定  57
  5.2 优化设计变量的确定  57
  5.3 优化设计约束条件的确定  57-58
  5.4 优化结果及分析  58-59
  5.5 本章小结  59-60
结论与展望  60-62
  1. 主要结论  60-61
  2. 问题与展望  61-62
参考文献  62-65
在攻读硕士学位期间发表的论文  65-66
致谢  66

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