車(chē)輪-橋梁伸縮縫系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、大跨徑橋梁的大量建成使得大位移橋梁伸縮縫需求變得尤為迫切，伸縮縫的設(shè)計(jì)、制造及維護(hù)均需要理論研究指導(dǎo)，因此對(duì)伸縮縫力學(xué)特性進(jìn)行深入研究很有必要。本文將汽車(chē)輪胎與橋梁伸縮縫作為一個(gè)系統(tǒng)，研究真實(shí)環(huán)境下車(chē)輛通過(guò)伸縮縫時(shí)輪胎與伸縮縫中梁的接觸作用，分析輪胎過(guò)縫過(guò)程伸縮縫動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，運(yùn)用ABAQUS軟件對(duì)輪胎—伸縮縫接觸、伸縮縫動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行分析，將研究結(jié)果與不考慮輪胎作用時(shí)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)一步完善伸縮縫研究工作。
　　首先，對(duì)載重汽

2、車(chē)輪胎在ABAQUS中的有限元建模方法進(jìn)行了全面研究，合理簡(jiǎn)化復(fù)雜輪胎結(jié)構(gòu)，解決了橡膠—簾線復(fù)合結(jié)構(gòu)的材料定義難題，總結(jié)出輪胎有限元建模的關(guān)鍵技術(shù);其次，驗(yàn)證了輪胎有限元模型的準(zhǔn)確性，對(duì)輪胎進(jìn)行了靜載分析、剛度分析以及滾動(dòng)分析;再次，對(duì)車(chē)輪施加荷載得到真實(shí)環(huán)境下汽車(chē)通過(guò)伸縮縫時(shí)中梁受力及載荷分布規(guī)律;最后，研究了伸縮縫系統(tǒng)受車(chē)輪激勵(lì)載荷時(shí)的豎向位移響應(yīng)規(guī)律，分析中梁復(fù)雜位移響應(yīng)現(xiàn)象的原因，研究了伸縮縫系統(tǒng)的沖擊系數(shù)，分析了車(chē)速與最大沖擊

3、系數(shù)間的關(guān)系。
　　研究結(jié)論包括:第一，輪胎模型最復(fù)雜的橡膠—簾線復(fù)合結(jié)構(gòu)用加強(qiáng)筋模型模擬，由二維網(wǎng)格模型得到三維模型時(shí)需要進(jìn)行參數(shù)變換;第二，輪胎模型在額定載荷作用下接地面積、下沉量與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差在5％以內(nèi)，證明本文輪胎模型具有較高準(zhǔn)確性;第三，輪胎通過(guò)伸縮縫時(shí)，至少與兩根中梁接觸，最多同時(shí)作用在三根中梁上，中梁受到的最大載荷與不考慮輪胎作用時(shí)相比明顯下降;第四，伸縮縫剛度需滿足≥50000N/mm，相同剛度下最大豎向位移相對(duì)于