基于二自由度车辆模型的车路相互作用动力学试验研究

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1、密级：公开ｉＵｌｉＵ毒感＾；ＳＨＩＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ工学硕壬学位论文基于二自由度车辆模型的车路相互作用动力学试验研究Ｄｎａｍ－ｙｉｃｓＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＶｅｈｉｃｌｅＲｏａｄＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｎＴｗｏＤｅｒｅｅｏｆＦｒｅｅｄｏｍＭｏｄｅｌｏｆＶｅｈｉｃｌｅｇ培养单位：机械工程学晓专业：机梳设计及理论研究生：苗宏伦指导教师：陈恩利教授二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作

2、。尽我所知及取得的研究成果，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撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名化＾＾义女．巧：念台日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学较保留并向有关部鬥送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数大据学库》和编入《中国学位论文全文数

3、据库》。本人授权石家庄铁道，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密作后应遵守此规定）喔日期；的夕＾作者签名：的名：件日期：座密级：公开工学硕士学位论文基于二自由度车辆模型的车路相互作用动力学试验研究DynamicsExperimentalResearchofVehicle-RoadInteractiononTwoDegreeofFreedomModelofVehicle培养单位：机械工程学院专业：机械设计及理论研究生：苗宏伦指导教师：陈恩利教授二〇一五年六月摘要摘要随着交通运输业的快速发展，重载

4、汽车的应用越来越广泛，并在道路交通中起着重要作用。重载汽车在行驶过程中，由于路面不平度引起的车辆振动，影响着车辆行驶的平顺性和驾乘的舒适性，而车辆振动又反作用于路面，造成路面的破坏，因此，汽车与路面是一个相互作用的耦合系统。目前，对车路相互作用系统动力学的研究已逐渐成为热点，但由于现场试验需耗费巨大财力，因此大多数研究都是基于理论计算分析与软件的模拟仿真，而理论分析的力学模型与现场试验存在着较大差异，因此，开展车路相互作用系统的力学结构模型试验研究，对深入进行车辆—路面相互作用系统动力学的研究具有非常重要的意义。本文根据实验室现有条件，分别设计制作了长为2.25m

5、的钢制简支梁模型、由弹簧支撑的分布刚度路面模型、二自由度四分之一汽车模型与长为2.25m的钢制正弦波形路面模型。测定了简支梁模型的抗弯刚度、前9阶固有频率及振型和阻尼比。通过静、动载试验，分别研究了简支梁模型的应力状态和模型的动力学特性。为实现车路相互作用的模型试验，本文设计加工制作了二自由度车辆模型，通过振动台扫频及定频试验，研究了车辆模型的振动固有特性，确定系统的悬挂特性和阻尼特性，为研究车路相互作用提供了依据。论文对车路相互作用试验系统建立了相应的动力学方程，利用模态叠加法求解了相互作用系统的振动方程，得到了车、路在确定载荷激励和随机载荷激励作用下的响应。在

6、此基础上，将路面模型与车辆模型结合，进行了车路系统的试验，与仿真结果对比，验证了理论分析的正确性。最后论文分析了由于路面不平顺所引起的车辆模型的振动与运动的关系，车辆悬架阻尼参数对车辆振动的影响。本文从试验角度，通过建立两自由度车辆模型与路面模型相互作用系统，研究了在车辆荷载作用下，不同的支撑条件下的不同梁结构的动力学响应，同时，车辆受到路面激励的响应。通过数值仿真和试验结果进行了对比，验证了车路相互作用动力学模型仿真计算和试验结果的正确性。关键词：模型试验；车路相互作用；振动分析；动载荷AbstractAbstractWiththerapiddevelopmen

7、toftransportationindustry,theapplicationofheavyvehiclehadbeenwidelyused,andplayedanimportantroleinroadtraffic.Intheprocessofheavyvehicledriving,vehiclevibrationcausedbyroadroughness,affectstheridingcomfort.Onthecontrary,thevehiclevibrationreactontheroad,causingthedestructionofthepavem

8、ent.T