路面谱函数对车桥耦合随机振动敏感性分析

将桥梁离散为梁单元,车辆简化为两自由度车模型,基于虚拟激励法建立车桥耦合随机振动模型。分别以GB7031谱、Wang谱及ISO谱三种路面不平顺谱函数作为不平顺激励输入,研究路面谱函数对简支梁桥及车辆振动响应的影响。分析三种路面功率谱对桥梁竖向振动响应的影响,研究不同路面谱函数作用下车速对桥梁振动响应的敏感性及车辆振动对路面谱函数的敏感性。研究结果表明:三种路面谱函数引起的简支梁桥跨中竖向位移均方根曲线形状相似;路面谱与车桥耦合共同作用,桥梁及车辆共振频率出现在桥梁一阶频率处;ISO谱引起的车辆振动响应受车速变化敏感性较弱,但桥梁振动响应受车速影响敏感性较强;GB7031谱和Wang谱引起车辆和桥梁的动力响应及频率特性接近,GB7031谱计算结果略大于Wang谱。     

基于路面一致激励车桥耦合非平稳随机振动分析

基于路面不平顺一致输入激励,采用虚拟激励法研究车辆变速行驶三维车桥耦合非平稳随机振动响应。首先,将桥梁离散为板-壳实体单元,车辆简化为三维九自由度体系,考虑路面输入激励的多点不相干,将路面不平顺引起的荷载等效为虚拟激励荷载,建立三维车-桥耦合非平稳随机振动模型;然后,运用精细积分格式迭代求解,与Monte-Carlo法计算结果对比验证模型的正确性;最后,以某高速公路梁桥为背景,研究车辆匀加速行驶在B级桥面桥梁各点动响应。结果表明:笔者提出的计算模型及算法正确可行;相同路面激励引起的跨中位移和加速度响应峰值大小取决于瞬时最大车速;车辆变速行驶比匀速行驶具有更宽的共振频率区间,跨中位移和加速度最大值随车速呈现先快后缓的增长趋势。     

桥面不平引起车桥系统随机振动车速因素分析

将桥梁离散为梁单元,车辆简化为两自由度系统,桥面不平顺引起的车桥耦合振动荷载等效为虚拟激励荷载,建立移动车辆-桥梁耦合随机振动模型,运用虚拟激励法((pseudo excitation method,简称PEM)并结合模态综合叠加技术进行求解。将数值迭代结果与Monte-Carlo法对比,验证求解算法的正确性。以简支梁桥为例,在频域内对桥面不平顺引起车桥耦合随机振动的车速因素进行分析。结果表明:桥梁跨中竖向位移均方根值随车速变化较大,车速对位移和加速度功率谱曲线的1阶频率峰值和带宽影响显著;近支点加速度功率谱曲线的峰值、频率及带宽随车速变化明显。研究桥面不平顺引起的车桥耦合随机响应,车速对桥梁和车体振动影响不可忽略。     

磁浮钢箱梁日照作用对车桥耦合振动的影响

磁浮轨道梁日照作用下的温度变形是轨道梁静力与动力设计需考虑的重要因素,笔者根据传热学与有限元理论,结合夏季气象参数与日照辐射半经验公式,利用ANSYS建立磁浮线轨道钢箱梁日照温度场三维瞬态模型。首先,分析磁浮轨道梁的最大竖向与横向温差发生时刻的温度梯度分布,基于日照温度场分析结果,计算不同支承形式钢轨道梁的温度变形;然后,将单跨简支、双跨连续形式轨道梁的温度变形作为初始不平顺组成部分,进行车桥耦合动力响应分析。结果显示：温度效应使车体加速度、悬浮气隙幅值增幅较大,对电磁力有所增大,对轨道梁加速度及位移的放大作用则不明显,各动力响应值仍处于规范规定的安全范围内,但安全度有所降低。     

运用模态综合法的车桥自激激励耦合振动分析

针对车桥耦合振动影响自动化码头集装箱小车-低架桥结构安全和使用效率的问题,基于双协调自由界面模态综合法求解了车桥系统在轨道不平顺和轮对蛇形运动自激激励下的耦合振动时域响应,轨道不平顺时程通过Shinozuka一元多维平稳随机过程模拟法从轨道谱生成。用量纲分析法推导了结构动力模型相似条件,设计了试验模型,结合模型试验分析了铅芯橡胶支座、小车速度对车桥耦合振动响应的影响。模型试验与原型仿真结果相互验证表明:模态综合求解车桥耦合振动响应的仿真方法合理;使用铅芯橡胶支座可有效减小车桥加速度响应和支柱反力;车桥加速度响应随着小车速度的增大而增大,系统横向共振临界车速低于竖向车速,临界车速可由简支梁在移动集中力作用下车桥共振条件来估算。     

车桥耦合中轮径差对车轮磨耗的影响

推导了同时考虑接触斑内刚性滑动量和弹性变形量影响的轮轨相对滑动速度计算公式;建立了车轮磨耗理论计算模型并发展了相应的数值分析程序,该计算模型中包含了车桥耦合动力学模型、轮轨滚动接触模型和材料摩擦磨损模型。应用该模型仿真分析了4种典型轮径差对车桥耦合中车轮磨耗的影响。分析结果表明:轮径差不仅会造成车轮的严重偏磨,而且会明显改变车轮踏面的磨耗区域。     

运输车辆随机振动分析的虚拟激励法

各类货物运输车辆在国家重大基础工程建设、西部大开发以及物流现代化建设中，发挥显著的作用。但是，对于这类车辆的振动响应问题即平顺性动力学的研究却相对滞后。平顺性是指在不平路面激励下车辆振动响应方面的性能，平顺性直接影响车辆行驶之平顺、乘座之舒适、货物之完好、零部件之(随机)疲劳寿命以及运输效率、能耗(油耗)等。当前，     

基于虚拟激励法的三维随机路面仿真

通过改进的虚拟激励法原理,在现有二维路面谱的基础上,从空间路面频率谱出发,将之拓展到三维空间内的路面谱,给出模拟随机路面谱的方法。同时,为了给虚拟样机仿真分析提供较为复杂三维仿真路面环境,基于单点FFT路面不平度时域模型,建立了三维FFT随机路面数学模型,并实现了其在Matlab中的仿真;依据改进的虚拟激励法理论,建立了生成三维路面文件的通用模型,包括节点的生成和单元生成算法,并导入Adams形成所需的三维路面仿真环境。应用上述方法生成C级路面.对所选择的车辆样机进行了行驶平顺性仿真,与GB/T 13441—92标准对比分析得到了该车行驶平顺舒适性的合理时间。     

基于随机路面激励的车炮刚柔耦合行驶动力学研究

基于随机路面激励,应用多刚体系统动力学和柔性多体系统动力学理论,对某新型车载防空多管火箭武器系统进行了行驶仿真研究.文中建立了越野车与多管火箭武器的刚柔耦合动力学模型,考虑了轮胎在其中的作用,重点编写了B级路面的随机路面谱,进行了各种速度的行驶仿真分析,得到了车炮系统及关键部件的动态响应,为新型防空火箭武器系统的研制、试验提供了理论支持.     

基于ANSYS的车桥耦合动力学仿真分析

介绍了车桥耦合动力学分析的主要特点、常用求解算法与理论模型。通过建立斜拉桥桥面的动力学数学模型,求解了桥面的一阶固有频率。利用ANSYS对斜拉桥进行了模态分析、谐响应分析以及瞬态动力学分析。     

随机信号在路面不平度仿真中的应用

重点研究了随机信号在路面不平度仿真中的应用,分别使用AR法和伪白噪声法在空间域下对C级路面进行仿真。仿真使用Matlab语言,仿真步长为0.1m,路面长度为10km。结果表明:两种仿真方法的计算量与所仿真的路面长度成正比,AR法计算量小,而伪白噪声法算法稳定性好,提高仿真精度的措施灵活。     

一种快速测量路面谱方法的研究

提出了一种快速测取路面谱的新方法，通过测量轮轴处的时域加速度来间接计算路面平度谱，从而大大简化了操作。在作功率谱估计时采用了参数模型法，可利用较小的数据快速算得结果，通过与传统的富氏谱分析结果的比较，验证了短序列数据分析的优势，为实时路面谱测量仪器提供了实用算法。     

弯坡路面的车路耦合仿真模型建立

现有的车辆与道路相互作用的研究只是考虑平直路面下路面不平整度引起的车辆动载荷分析,行驶工况对车辆动载荷的影响也很重要。针对车-路耦合作用的特点,运用ADAMS/Car动力学仿真软件,建立重型卡车的多自由度仿真模型和3D弯坡路面模型。重型卡车与弯坡路面耦合仿真模型的建立为更加精确地进行车辆-道路相互作用研究提供了可能。     

超声波检测表面粗糙工件时的耦合补偿技巧探讨

利用超声波探伤理论,通过合适的耦合补偿,可以解决粗糙表面的超声波探伤问题。     

刚度对转子系统随机响应的影响

为了建立系统力学模型与随机运动微分方程,分析系统刚度对随机响应的影响,应用虚拟激励法,通过计算机数值模拟,结合随机响应功率谱密度函数,分析考虑机匣弹性、陀螺力矩并同时考虑机匣与定子间的弹性联接的复杂悬臂双盘转子系统在多参数耦合随机激励 轴承回转随机动力激励、转子不平衡随机激励和地面随机地震激励下的随机响应,讨论系统刚度变化对随机响应的影响。结果表明,水平方向地震时随机响应相对比较强烈,悬臂端圆盘振动最为强烈,机匣刚度、机匣联接刚度和轴承刚度对随机响应影响较大,提高系统刚度对降低随机响应有利。     

标准路面谱重构及其应用

采用谐波叠加法对随机路面进行数值模拟,用AR模型求取模拟出的随机路面功率谱密度并与理论功率谱密度进行比较,结果显示两者吻合很好,表明该方法可行。用MATLAB编程输出ADAMS路面文件数据,据此修改路面文件并进行整车单移线仿真。结果表明,此方法可实现整车仿真并进行性能评价。     

摊铺机熨平板刚度对路面平整度影响的研究

摊铺机工作时,熨平板的变形量大小度直接影响摊铺路面的质量,尤其是路面的平整度。文中分析了由于熨平板刚度不够对路面平整度带来的影响,阐述了有限元法在熨平板刚度分析中的简单应用,并针对刚度问题提出了提高熨平板刚度的措施,从而达到提高摊熨平板作业质量的目的。