基于动态响应的路面结构优化分析

《基于动态响应的路面结构优化分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文基于动态响应的路面结构优化分析研究生姓名：胡鹏导师姓名：张献民教授2015年5月5日分类号：U416密级：公开UDC：625学号：1208005中国民航大学硕士学位论文基于动态响应的路面结构优化分析研究生姓名：胡鹏导师姓名：张献民教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：道路与铁道工程所在院系：机场学院论文答辩日期：2015年5月5日2015年5月5日OptimizationAnalysisofPavementviaDynamicResponseADissertationSubmitted

2、toCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYHUPengSupervisedbyProf.ZHANGXian-minAirportCollegeCivilAviationUniversityofChinaMay2015中国民航大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或

3、撰写过的研究成果，也不包含为获得中国民航大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：销峨曰期；Ｍ化争中国民航大学学位论文使用授权声明中国民航大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，，允许论文被查阅和借阅可Ｗ公布（包括刊登）论

4、文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权中国民航大学研充生部办理。研究生签名；－？摘要由路面不平度引起的车辆振动会造成路面的破坏，而路面的破坏又会加剧车辆的振动，这就形成了车辆-路面耦合振动系统。目前路面的设计方法把车辆荷载当作静载处理，虽考虑了一定的安全系数，但不能全面的反映路面的受力状况。本文依托于河北省交通科学基金项目，从时域和频域两个方面出发，系统研究了路面动态响应的影响因素，相应结论能为路面结构的优化设计提供参考。具体工作内容如下：1、对比分析了不同路面不平度的模拟

5、方法，选取谐波叠加法仿真生成了不同等级的路面。2、通过对不同车辆模型的分析比较，选取两自由度的四分之一车辆模型进行模拟，建立了振动微分方程，采用Newmark-β法对其进行了求解。运用ANSYS有限元软件构建了四分之一车辆模型，仿真了车辆行驶于不平整路面的过程，简化了车辆随机荷载的求解，并讨论了路面等级对车辆随机荷载的影响。3、选取刚性路面为研究对象，通过计算和论证，建立了符合实际的三维路面有限元模型。在时域信号的研究中，将求得的车辆随机荷载施加于已建立的路面模型上，重点讨论了结构层参数对路面动位移

6、和面层层底拉应力的影响规律，通过对计算结果的分析研究，提出了较优的结构层参数组合。4、提出在路面有限元模型上施加瞬态冲击荷载，通过对提取的加速度信号进行频谱分析来求解路面基频的方法，并与传统的模态分析方法进行了比较。结果表明：模态分析的计算结果依赖于有限模型的尺寸，不能反映路面的振动情况，而车辆-路面耦合振动方法是通过对加速度信号的处理得出路面的基频值，能体现路面的动态特性，所以车辆-路面耦合振动方法求解的路面基频更符合实际。5、借助MATLAB有限元软件，通过求解车辆随机荷载功率谱密度得出其主频，

7、并分析了不同因素对车辆随机荷载主频的影响规律；采用车辆-路面耦合振动的方法求解了路面基频，并分析了各因素对路面基频的影响规律；计算了不同车辆随机荷载主频和路面基频下路面的动态响应值，通过对计算结果的分析，提出减小路面受迫振动的设计意见。关键词：刚性路面优化设计车辆随机荷载结构层参数动力响应频谱分析IAbstractVehiclerandomvibrationistriggeredbythepavementsurfaceroughness,whichdestructsthepavement.Andth

8、edamageofpavementmakesthevehiclerandomvibrationmoreserious.Sothecouplingvibrationsystemofvehicleandpavementisestablished.Vehicleloadisconsideredasastaticloadduringthecurrentdesignofpavement,althoughasafetycoefficientisappllicated,thestr