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山东大学学报(工学版)

• 土木工程 • 上一篇    下一篇

车辆—路面空间耦合振动模型及其动力响应分析

刘波,王有志*,安俊江,王艺霖,袁泉   

  1. 山东大学土建与水利学院, 山东 济南 250061
  • 收稿日期:2013-07-23 出版日期:2014-06-20 发布日期:2013-07-23
  • 通讯作者: 王有志(1964- ),男,山东招远人,教授,博士,主要研究方向为结构与工程管理. E-mail:wangyouzhi@sdu.edu.cn
  • 作者简介:刘波(1980- ),男,山东临朐人,博士研究生,主要研究方向为岩土与结构的动力相互作用. E-mail:75257931@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(50779032)

The spatial model of vehicle-pavement coupling vibration and its dynamic responses analysis

LIU Bo, WANG Youzhi*, AN Junjiang, WANG Yilin, YUAN Quan   

  1. School of Civil Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China
  • Received:2013-07-23 Online:2014-06-20 Published:2013-07-23

摘要: 为准确模拟行驶车辆作用下刚性路面的动力响应,建立车辆—路面空间耦合振动精细化分析模型。车辆采用质点—弹簧—阻尼器空间整车模型,混凝土刚性路面采用弹性地基板有限元模型,采用改进的谐波叠加法考虑路面平整度的三维空间分布,利用车轮和路面的位移协调方程将车辆振动和路面振动联立求解。实例分析表明,所建立的车—路耦合振动模型能够真实地反映车辆和路面间的空间几何耦合关系和力学耦合关系;在三维路面不平度的激励下,车辆和路面的动态响应均表现出明显的空间分布特性;与瞬态动力分析方法相比,利用考虑路面不平度空间分布的车—路耦合振动模型对混凝土路面进行车辆动力响应分析时,路面弯沉和板底应力有明显增大。

关键词: 刚性路面, 耦合振动模型, 动态响应, 三维路面重构, 功率谱估计, 空间整车模型

Abstract: A fine spatial vehicle-pavement coupling vibration model was established to simulate the dynamic responses of rigid pavement under moving vehicle, in which the mass-spring-damper model was adopted for the vehicle and the finite element model based on the Winkler foundation was adopted for the concrete pavement. The improved harmonic superposition method was used to consider the 3-D distribution of road surface roughness, and the displacement coordination equation was used for the simultaneous solution of the vehicle and pavement vibration. Example analysis showed that the established vehiclepavement coupling vibration model could truly reflect the space geometric and mechanical coupling relationship between vehicle and pavement. With the stimulus of threedimensional road roughness, the dynamic response of the vehicle and pavement showed significant spatial distribution characteristics. Comparing with the results of the transient dynamic analysis method, the deflection and stress of the pavement significantly increased.

Key words: rigid pavement, 3-D road surface reconstruction, spacial model of integral vehicle, coupling vibration model, power spectrum estimation, dynamic responses

[1] 张恒旭,高志民,曹永吉,秦昊,杨冬,马欢. 高比例可再生能源接入下电力系统惯量研究综述及展望[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(5): 1-13.
[2] 张恒旭,曹永吉,张怡,李常刚,阮佳程,TerzijaVLADIMIR. 电力系统频率动态行为衍变与分析方法需求综述[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(5): 42-52.
[3] 侯明冬,王印松,田杰. 积分时滞对象的一种内模PID鲁棒控制方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(5): 64-67.
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[1] 王素玉,艾兴,赵军,李作丽,刘增文 . 高速立铣3Cr2Mo模具钢切削力建模及预测[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 1 -5 .
[2] 李 侃 . 嵌入式相贯线焊接控制系统开发与实现[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(4): 37 -41 .
[3] 孔祥臻,刘延俊,王勇,赵秀华 . 气动比例阀的死区补偿与仿真[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 99 -102 .
[4] 余嘉元1 , 田金亭1 , 朱强忠2 . 计算智能在心理学中的应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 1 -5 .
[5] 陈瑞,李红伟,田靖. 磁极数对径向磁轴承承载力的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2018, 48(2): 81 -85 .
[6] 李可,刘常春,李同磊 . 一种改进的最大互信息医学图像配准算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 107 -110 .
[7] 季涛,高旭,孙同景,薛永端,徐丙垠 . 铁路10 kV自闭/贯通线路故障行波特征分析[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 111 -116 .
[8] 浦剑1 ,张军平1 ,黄华2 . 超分辨率算法研究综述[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 27 -32 .
[9] 王丽君,黄奇成,王兆旭 . 敏感性问题中的均方误差与模型比较[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(6): 51 -56 .
[10] 孙国华,吴耀华,黎伟. 消费税控制策略对供应链系统绩效的影响[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 63 -68 .