路面不平度的数值模拟与测量

发布时间：2017-07-20 02:18

  本文关键词：路面不平度的数值模拟与测量

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【摘要】：伴随着经济的快速发展,作为经济命脉之一的交通运输需求也在逐渐增加。目前交通状况的特点有:交通流量大、车载重和车速快等。在此种状况下,“车—路”系统中道路路面的质量和设计显得格外的重要。路面不平度作为道路评价的重要指标之一,其对人、车、路面都有影响。“车—路”系统是相互作用的过程,路面不平整会导致车辆的不规则振动,而车辆与路面是一个系统,其振动直接使得路面结构的振动,由路面不平度引起的振动会直接导致车辆结构或零部件和道路结构的疲劳破坏。在路面不平度模拟当中,采用不同的模拟方法最后得出的结果存在差异,从同一等级路面模拟出的图比较得出,Fourier逆变换法模拟出的结果与标准的路面不平度值误差相对较小,能够看作是实测值。在路面不平度测量中,本文采用以四分之一车辆模型和加速度传感器为基础,建立了测量路面不平度数学模型,并实测了一条路面,并计算出路面不平度和路面等级,通过模型能够解决快速统计路面数据和需要维修整改的路段,及时的维修能提高车辆行驶安全性、驾驶舒适性以及减少路面和车辆的损伤。本文主要内容有以下几个方面:(1)对国内外的路面不平度研究现状进行了分析,及其研究的目的和意义;(2)对路面不平度进行了综述,介绍了对其测量的仪器和测量方法、评价指标、分析方法和“车辆-路面”系统动力学研究;(3)介绍了路面不平度的几种模拟方法,并对不同的方法得到的结果进行了分析比较;(4)建立了四分之一车辆模型和对加速度传感器进行简介,通过拉氏变换得到路面不平度的数学模型,最终得到路面分级的公式;(5)对路面进行实测,得到路面的加速度数值,通过数学模型计算出测量路面的等级,并对其分析说明。
【关键词】：路面不平度 数值模拟 加速度传感器 四分之一车辆模型 路面分级
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-26
• 1.1 研究的目的和意义8-12
• 1.1.1 路面不平度概述8-10
• 1.1.2 研究的意义10-12
• 1.1.3 研究目的12
• 1.2 国内外路面不平度研究现状12-23
• 1.2.1 路面不平度的测量方法12-18
• 1.2.2 路面不平度的评价指标18-20
• 1.2.3 路面不平度的分析方法20-21
• 1.2.4 车辆-路面系统研究21-23
• 1.3 本文研究内容与技术路线23-24
• 1.3.1 研究内容23-24
• 1.3.2 技术路线24
• 1.4 本章小结24-26
• 2 路面不平度的模拟26-38
• 2.1 随机不平度的功率谱26-29
• 2.1.1 空间频率功率谱函数26-29
• 2.1.2 时间频率功率谱密度29
• 2.2 路面不平度的模拟方法29-33
• 2.3 实例模拟与分析33-37
• 2.4 本章小结37-38
• 3 路面不平度的测量38-44
• 3.1 测量路面车辆模型建立38-40
• 3.1.1 车辆模型38-39
• 3.1.2 加速度传感器39-40
• 3.2 测量路面不平度模型建立40-41
• 3.3 测量路面等级计算方法41-43
• 3.4 本章小结43-44
• 4 路面不平度的模拟与测量实例验证44-52
• 4.1 测量仪器及车辆参数介绍44-46
• 4.1.1 加速度传感器44-45
• 4.1.2 测量车辆及参数45-46
• 4.2 实测路面情况介绍46-47
• 4.3 测量结果分析47-51
• 4.3.1 测量前准备48
• 4.3.2 结果分析48-51
• 4.4 小结51-52
• 5 总结与展望52-54
• 5.1 总结52
• 5.2 展望52-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 攻读学位期间的研究成果59

【参考文献】

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本文编号：565856