论文部分内容阅读
随着公路交通的飞速发展,车辆行驶速度越来越快,载重越来越大。车辆在行驶过程中,由于路面存在不平度会引发车辆振动,影响车辆的平顺性和驾乘的舒适性,而车辆振动又反作用于路面,造成路面破坏加剧,不平度等级增加,形成车辆—路面的相互作用,构成了车辆—路面耦合系统。目前对车路相互耦合作用的研究较为少见,仅有的研究学者,大多通过梁板模型对车路耦合系统进行力学上的理论分析计算或通过有限元思想对实际路面建模,研究移动荷载作用下的响应以及现场车路试验等手段对车辆—路面耦合作用模型加以研究,但是现场试验受客观影响因素较多,造成理论计算与现场试验之间存在较大的差异。目前,研究车路耦合系统的方法中,模型试验研究较为少见。本文采用模块化思想,通过选用不同的模块组件,构建具有不同悬挂特性的车辆模型,同时与路面模型相结合,形成完整的车路耦合动力学试验模型,并进行了初步的试验验证。本文的主要研究内容有以下部分(1)通过对车路耦合动力学的研究,建立了单自由度的四分之一车辆路面耦合作用模型,推导了模型的数值解。(2)根据相似原理进行模型设计。提出模块化思想,车辆模型只需更换不同的悬挂模块,就能模拟相应的车辆系统;根据相似理论,构建车辆试验模型、悬架模块组,建立了五种常见的车辆悬架模块组件。(3)测试五种模块下车辆模型的固有特性,验证每个模型的正确性。对由五种模块组件构成的车辆模型进行振动台正弦激励振动试验,测试了每个模块组件下车辆模型的幅频特性曲线和稳态响应,通过与数值仿真结果的对比,验证了车辆模型的正确性。(4)进行车路耦合模型试验。在路面模型上加入冲击激励,然后进行车路耦合模型试验,与数值结果对比,验证车路耦合模型的正确性;分析悬架特性、车速对车路耦合模型试验中车辆动力响应的影响。最后,总结全文工作成果,并提出值得改进和深入研究的意见。