基于路面不平整度的车辆动荷载系数分析

杨春风，解 帅，孙吉书

(河北工业大学 土木工程学院，天津 300401)



基于路面不平整度的车辆动荷载系数分析

杨春风，解 帅，孙吉书

(河北工业大学 土木工程学院，天津 300401)

为更好地研究路面不平整度下车辆对路面的动载作用，运用1/4车辆振动模型，借助MATLAB数学计算软件，分析路面不平整度、车辆参数等因素对动载系数的影响规律。结果表明：车速、路面振幅对动载系数影响很大，路面振幅与动载系数呈线性关系，验证了路面不平整是导致动载的主要原因；汽车结构参数中的轮胎阻尼、悬架刚度、悬架阻尼对动载系数影响较小，但减小轮胎刚度可以显著地减小动载。从道路设计的角度考虑，提高道路的平整度是减小动载的重要措施。

道路工程；振动模型；车辆参数；动载系数

0 引 言

车辆在路面上行驶，是一个车路相互作用的过程。由于道路的不平整和车辆自身的振动，造成车辆对路面产生不可避免的动载作用，这个作用远大于道路设计规范中的静载，它在破坏道路的同时也会影响驾驶的安全性和舒适度，最终形成恶性循环，大大降低了道路使用寿命。

目前，国内外一些专家学者开始研究车辆荷载对路面结构的动态作用。D. Cebon[1]研究了车辆结构对胎压和路面的动态影响，并做了一些优化设计；R.V.Siddharthan等[2]利用傅立叶变换的有限元计算方法，基于轮胎和路面的接触，模拟了实际移动荷载对路面的力学作用；日本的寺择宽一运用贝塞尔函数，在弹性半空间体的轴对称作用下，推导了计算路面位移和应力的函数计算式。……