基于面面接触的车辆—桥梁耦合振动响应研究

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1、万方数据中图分类号UDCU44624硕士学位论文学校代码10533密级坌珏基于面面接触的车辆一桥梁耦合振动响应研究V，ehicle-bridgecouplingVibrationresponseresearchbasedonsurf-acetosurf．acecontact作者学科研究学院(指导名：易喜贵业：工程力学向：车一桥耦合振动、所)：土木工程学院师：李东平教授论文答辩日期艘型17答辩委员会主席中南大学二零一四年五月姓专方系教万方数据学位论文原创性声明煺本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得

2、的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：晏盘整日期：坌型坐年上月卫日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复

3、印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。作者签名：导师签名盛万方数据基于面面接触的车梁一桥梁耦合振动响应研究摘要：随着现代化进程的不断深化，我国的交通事业飞速发展，车辆数量的增加和车辆速度的提高对道路与桥梁结构的要求越来越高。相比铁路桥梁，公路桥梁所承受的荷载更加复杂多变，大量变化的动荷载作用给桥梁结构的耐久性与使用安全带来严重影响。因此，需要准确分析桥梁结构在各种动载作用下的动力响应。本文将汽车与桥面的接触按实际的面面接触来处理，建立了更切合实际的车辆．桥梁耦合振动模型，并对汽车．桥梁的耦合振动响应进行了分析研究。主要工作和

4、研究成果如下：1．简单介绍了车桥耦合振动响应的研究发展过程和现状，再阐述了在利用LS—DⅥ寸A程序中需要注意的一些关键问题及处理技术，包括对显示积分的简洁介绍、接触算法、沙漏控制技术、负体积控制技术和如何控制缩短计算时间等。2．比较详细地阐述了基于面接触的车一桥耦合振动模型的建立与有效性的验证，包括单轴模型和二轴模型，在此基础上，对实际两轴四轮车辆进行简单的建模仿真分析，比较了不同轴长的两轴车辆对车桥耦合系统的影响。3．充分利用LS．DYNA程序的强大面面接触处理功能，对影响路面不平顺的几种因素进行了建模仿真分析，主要包括方波

5、、三角波、正弦波以及随机不平顺功率谱等，比较了不同影响因素下桥梁的有关响J立。4．以东风EQ3166汽车作为模拟车型，运用Ls．DYNA程序建立了其三维精细有限元模型和基于实体单元的桥梁三维有限元模型，重点模拟了车辆的轮胎、悬架系统和轮子与桥面的接触，使之尽可能接近实际，对于桥梁模型，其两边分别接有两段道路，从而可以较好模拟车辆进桥、在桥上和出桥的全过程。本文的研究成果对进一步精细化研究车一桥耦合振动具有一定的参考价值。图75幅，表14个，参考文献73篇。关键词：LS．DⅥqA；路面不平整度；三维有限元模型；车桥耦合振动；动力

6、响应，面面接触分类号：U44万方数据Vehicle—bridgecouplingVibrationresponseresearchbasedonsurfacetosurf-acecontactAbstraCt：Withthede印eningofmodemization，China'stransportationhasdeVelopedrapidly，includingtheincreaseofVehicles’numberandspeed，thus1eadingtothehi曲erquaIi够forroadandbri起est

7、ructure．Comparedwi血therailwaybridge，theloadforhighwaybrjdgeismoreco瑚plicatedandchallgeable，plen够ofcha工19eabledynamicloadinnuencethedurabilityandsafetyofthebridges仃ucture．therefore，anaccurateanalysisforthedyn锄icresponseshouldbeperformedunderaVarie妙ofdynamicload-Inthi

8、spaper，amorepmcticalcouplingvibrationmodelwasestablishedbytakingtheVehicle-bridgecontactaspracticalsurfacetosurfacecontact．Inaddition，maki