永久路面结构应变分布及疲劳损伤分析

沥青混合料疲劳极限的存在是永久路面结构设计的主要理论依据,因此掌握沥青层底应变的分布和应变行为规律是永久路面设计的关键.通过现场实测数据,分析了永久路面试验路的交通组成、轴载谱及路面温度分布规律.通过轴载控制检测,分析了动态应变脉冲的特征,建立了最大纵向应变与温度、轴载的回归模型.根据轴载谱、温度分布及应变回归模型,对不同路面结构全年的最大应变分布进行了分析.根据疲劳极限理论,提出永久路面疲劳寿命的累积损伤分析法,并用累积损伤法对试验路的疲劳寿命进行了计算分析.     

公路运输车辆荷载处理方法与轴载模型研究

在对现有轴载模型分析的基础上。采用更明确表述车辆荷载力学效应和交通特征的轴载应用系数,以高等级公路实测货车轴载数据为样本,用数理统计方法建立了正常交通道路和重载交通道路运输车辆的轴载模型,结果表明。无论是正常还是重载交通,车辆轴载都服从正态分布,除单轴单轮之外,其他3种轴型的空载和有载也服从正态分布,笔者所建立的模型,避开车型干扰,降低交通调查的难度,弱化模型应用的制约因素,便于工程应用。     

车辆轴载偏差对路面使用寿命的影响

路面上实际行驶的车辆其荷载的大小与路面设计时所采用的理论值有一定的偏差,偏差的大小直接影响车辆对路面的损害程度及路面的使用寿命。目前,在路面设计中尚没有考虑车辆实际荷载与设计荷载之间的差异这问题。轴载不同对路面造成的损害也不同,而这种损害与轴载的大小呈非线性关系。现有的轴载换算公式不能解决这一问题。文中分析了车辆轴载偏差对设计轴载换算数量和路面使用寿命的影响,提出了解决这一问题的方法。     

车辆轴载作用下半刚性基层沥青路面破坏潜力分级

针对不同轴载对半刚性基层沥青路面的潜在破坏能力问题,提出一种根据不同轴载作用下路面力学响应为标准的路面破坏分级方法。该方法应用弹性层状体系理论分析了不同轴载作用下的半刚性基层沥青路面力学特性,通过计算沥青层的抗剪强度、半刚性基层的拉应力和各结构层的压应力,并与标准轴载作用下结构层力学特性进行了比较,辅以各结构层的设计允许应力值,得到不同轴载作用下的路面破坏潜力表。通过对某公路安徽段实测数据的分析表明,该方法可以有效地实现不同轴载对半刚性基层沥青路面的潜在破坏能力分析。     

基于实测弯沉等效的重载交通沥青路面轴载换算

重载是引起当前我国沥青路面破坏的主要因素之一,其轴载换算一直是路面设计计算的关键问题.通过实测得到几条高速公路在不同轴载条件下的路表弯沉值,分析了弯沉值与轴载的相关关系,系统研究了基于弯沉等效的轴载换算指数的变化规律,最后推导出了适用于重载交通的沥青路面轴载换算公式.计算结果表明,轴载换算指数n明显大于规范推荐值,新公...     

基于模块化神经网络的汽车轮胎接触面压力模型

针对汽车轮胎与路面接触面压力测量问题,提出了一种基于模块化神经网络的轴载、胎压与接触面压力的关系模型.该模型首先将样本进行模糊聚类,针对不同的轴载、胎压信息,构造基于距离测度的隶属函数,通过模糊判别实现该信息子网络的在线选择,提高神经网络对信息处理的自适应性.对合肥市某公路的轴载检测样本的测试结果表明,基于模块化神经网络的接触面压力模型在精度上优于经验模型,环境适应性也有一定程度提高.     

新拟颁《公路沥青路面设计规范》的研究

针对《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2013)本次修订的主要内容,从有轴载谱及交通参数的调查方法、路面和路基材料设计参数、路面设计指标、路基湿度和术语5个方面与原规范作比较,并对其修订的原因进行了分析。结果表明:新规范相比于原规范具有更高的质量,更强的实用性和安全性。     

道路车辆荷载特性及其对路面的作用分析

针对采用传统的车辆荷载与路面间的作用分析方法进行路面结构设计计算产生的误差较大的特点,本文综合试验数据及文献统计资料,对轮胎接地压力特性进行剖析,将实验结果数据与传统分析方法进行对比分析,在此基础上分析了轮胎车辆荷载与路面及路表以下的结构受力状况,得出轮胎接地压力基本结论,并以沥青路面设计方法为例探讨了车辆轴载变化对路面结构所带来的影响。     

车辆轴数和轮组对半刚性沥青路面极限轴载的影响

通过对半刚性沥青路面典型结构进行有限元计算,探讨车辆轴数和轮组对路面极限轴载的影响。分析结果显示:轴数和轮组是影响半刚性沥青路面结构极限轴载的重要因素,路面的极限轴载随着车辆轴数或者轮组的增加而增大,增加轴数或者轮组可以提高半刚性沥青路面的极限轴载,保证路面的承载能力;极限轴载与轴型系数呈正比关系,轴型系数反映了轴数与轮组对极限轴载的综合影响;轮组相同时,随着轴数从单轴增加到双轴、三轴、四轴,轴型系数的增长率随轴数的增加而降低,为50%~27%~18%;轴数相同时,随着轮组从单轮组增加到双轮组、四轮组,轴型系数的增长率随轮组的增加而增加,为7.3%~13.5%。     

考虑动荷载影响的当量轴载换算理论分析

为了分析考虑动荷载后的当量轴载,建立二自由度车辆模型,计算出动荷载系数功率谱密度、动荷载的大小及分布概率,推导了考虑动荷载后的当量轴次增长率,并进行实例计算.结果表明：计入动荷载后当量轴次比目前轴载换算标准有不同程度的提高,对沥青路面以设计弯沉值和沥青面层层底拉应力为指标时,高速和一级公路相应指标值提高1%～2%,其他...     

复杂载荷下火车轮轴的有限元分析

目的　通过对火车轮轴在复杂载荷作用下的有限元分析 ,实现火车轮轴结构与体积的优化 .方法使用 Solidworks建立参数化三维模型 ,采用通用的有限元分析系统 ANSYS进行分析 ,对火车运行中复杂情况 (主要受到机械力和由于刹车而引起的热应力 )进行简化 ,对接触部分采用合理的接触单元模型 .结果分别求出了轮轴在不同边界条件下的应力分布情况 .结论　实现火车轮轴的优化设计 ,优化后轮轴的最大应力均小于屈服应力 ,满足我国铁路的标准要求     

轮式装载机半轴载荷谱编制及疲劳寿命预测

通过实测装载机半轴典型作业工况的载荷信号,编制了半轴的载荷谱,为预测半轴疲劳寿命提供了载荷条件。根据所编制的载荷谱和半轴有限元分析结果,利用Miner准则对半轴进行了疲劳寿命预测。分析了不同工况对疲劳寿命的影响。结果表明:原生土和半湿土工况造成的疲劳损伤比例达到68.6%,而其他工况造成的损伤较小。考虑到不确定因素对疲劳寿命的影响,对半轴的疲劳寿命进行了灵敏度分析。由灵敏度分析结果可知,当半轴表面有100MPa的残余压应力,可提高寿命3.7倍;载荷幅值增加10%,寿命减少80%。该方法可以为准确预测装载机半轴疲劳寿命,改进半轴结构提供参考。     

软路面激励下拖拉机前桥的动态特性

建立了拖拉机整机７自由度的数学模型，着重分析了拖拉机前桥系统的传递特性和动态响应，通过拖拉机在ＭＴＳ道路模拟机上的激振试验对上述理论分析结果进行了验证。     

基于等效结构应力法的汽车后桥疲劳寿命分析

汽车支撑后桥是汽车底盘中主要的受力部件,承受着各个方向的载荷,其主要的损伤形式是在交变载荷作用下发生的疲劳失效。CAE仿真技术的广泛应用使得车身及零部件结构设计进入了一个崭新的阶段。本文首先利用三维软件CA-TIA建立某型支撑后桥的三维几何模型,并利用Hypermesh软件建立相应的有限元模型,根据工况设定相应的约束载荷,利用Ansys软件对后桥进行静力分析。之后将有限元分析结果导入Fe-safe软件,利用等效结构应力法分析了后桥在典型工况下的疲劳寿命。对比实际的疲劳冲击试验和CAE分析结果,预测结果与实验结果基本吻合,后桥产品的疲劳寿命满足质量要求。证明CAE疲劳仿真技术可以合理有效的预测寿命,有助于提高产品开发的质量和周期。     

移动荷载下半刚性基层沥青路面剪应变研究

为了研究半刚性基层沥青路面早期破坏现象,采用移动荷载下黏弹性层状体系动力学模型,分析典型路面结构的动力响应,研究轴重、速度和胎压对面层底部剪应变和面层内部剪应变分布的影响.结果发现,随着轴重和胎压的增加,当速度减小时,面层内部剪应变和面层底部剪应变均增加;轴重较小时,车辆对路面产生的破坏主要发生在上中面层,而轴重较大时,产生的破坏主要发生在中下面层;胎压的变化对2~8 cm深度范围内的剪应变影响严重,随着胎压的升高,出现最大剪应变的深度位置减小.     

基于协同仿真环境的驱动桥壳有限元分析

以有限元静态分析理论为基础，将CATIA和ANSYS11．0协同仿真环境（AWE）结合运用，完成了从驱动桥壳三维建模到有限元分析的整个过程，得出了驱动桥壳在4种典型工况下的应力场和位移场，并对其进行了强度和刚度的校核．在此基础上，研究了驱动桥壳关键尺寸的改变对桥壳应力分布和变形结果的影响．结果表明桥壳满足设计要求．     

轻型客车驱动桥模态计算及试验验证

针对某轻型客车驱动桥进行了包含主减速器、差速器、半轴等所有零部件在内三维实体模型,利用该三维模型建立了驱动桥的有限元模型并进行了理论模态计算;利用LMS振动测试设备对后桥进行了模态试验,通过理论与试验结果对比,表明理论建模是正确的、有效的,为驱动桥整体动态模拟及振动噪声控制提供了前提。