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近年来,高速公路飞速发展,在社会发展建设中发挥着重要作用。而高速公路的建设成本较高,如何在运营过程中减少车辆和道路的维护和维修就涉及到许多关键技术问题。由于路面不平度,重载汽车在公路上行驶,当路面简谐激励的频率与车身的固有频率一致时,会引起车的共振,车的振动幅度增大,严重影响行车的安全性与舒适性,并进一步加大汽车对路面的动载。因此,汽车与路面是一个相互作用相互耦合的系统。本文基于车-路耦合概念,通过路面不平度将车辆与路面路基的控制方程相耦合,建立车-路非线性耦合振动高阶偏微分方程,并基于此耦合系统研究车辆与路面的动力学行为。路面与路基分别模型化为非线性黏弹性Winkler地基上的Euler梁或非线性黏弹性Pasternak地基上的Timoshenko梁。车辆分别模型化为移动两自由度质量-弹簧-阻尼系统或移动集中力。采用高阶Galerkin截断结合Runge-Kutta法求解耦合系统的动态响应,比较不同地基、不同道路模型对响应的影响。首次研究不同截断阶数对车-路耦合非线性振动动态响应的影响,确定Galerkin截断研究车-路耦合振动的收敛性。同时,本文数值研究了系统参数对车-路耦合非线性振动动态响应的影响,并通过高阶收敛的Galerkin截断分析了车路系统的耦合效应。研究发现,对于软土地基的沥青路面,耦合振动的动态响应需要高阶截断才能达到收敛效果。本文通过对比路面不平度的激励频率与车身的固有频率,当两者接近时,车身达到共振,振动的加速度幅值增大,而路面的动力学响应减小,从而发现车-路的振动是相互耦合的。同时发现,随着路面不平度矢高的增大,车身振动的加速度幅值增加,然而,随着车辆悬架阻尼的增大,车身振动的加速度幅值减少。另外,路面的响应随着地基的非线性弹性系数、剪切变形系数、扭转刚度、阻尼系数以及梁的剪切系数的增大而减小。