七自由度多轴车辆模型在波形路面上的动力分析

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随着公路交通的不断发展,车辆-路面耦合系统的相互作用受到越来越广泛的关注。路面平整度是度量路面行驶质量的一项主要性能指标,平整的路面能为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行车环境,同时减少车辆对路面的损坏,提高路面的使用性能,延长路面的使用寿命。而相反,不平的路面激励,会使行驶的汽车产生振动。汽车振动产生动载荷,这不仅会造成汽车机件磨损、损坏,影响汽车行驶平顺性、安全性,还会对路面产生力学行为,加速路面的破坏。通过理论分析和参考实测资料,建立了正弦函数波形路面模型,并确定模型的波长和振幅;借鉴车辆研究部门的理论分析,建立考虑左右激励相位差的七自由度车辆模型,通过多自由度系统复模态理论,采用Matlab编程,求算在左右车轮激励不同、车速不同、路面模型中波长不同、车辆载重质量不同时的动荷载大小及分布。论文通过对七自由度车辆模型的计算分析,得到如下结论:车辆动荷载在给定的波形路面上与路面波形的振幅成正比;波形路面的波长、车辆行驶速度及载重质量对动荷载有明显的影响。
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