机械工程学报

作者：马宪永, 全蔚闻, 董泽蛟, 司春棣, 李韶华

单位：1. 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 哈尔滨 150090;2. 石家庄铁道大学交通运输学院 石家庄 050043;3. 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室 石家庄 050043

关键词：沥青路面,车辆模型,不平度,解析解,黏弹性,动力响应；

基金：国家重点研发计划（2018YFB1600100）、国家自然科学基金（U20A20315，52008139）、中国博士后科学基金（2020M670915）、黑龙江省自然科学基金杰出青年（JC2018013）、省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室重点开发课题（KF2020-01）和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

高效准确地获取随机不平度激励下车辆-沥青路面交互作用特性，对路面友好型车辆设计、路面服役性能评估极为必要。采取解析法和顺序解耦的求解思路，首先推导随机不平度激励下1/4车辆模型的随机动荷载；而后借助相对坐标变换和Fourier积分变换，基于波传递方法，推导移动车辆随机动荷载作用下黏弹性多层体系沥青路面动力响应解析解，并编制相应的数值计算程序。通过车辆-路面动力学响应算例分析，得出沿车辆移动方向各纵向位置处的沥青路面动力响应幅值与随机动荷载相关。通过车辆-路面系统参数影响分析，可以发现，降低悬架和轮胎刚度系数、增大悬架阻尼系数可以降低沥青层底纵向应变，有利于提高路面疲劳寿命；轮胎阻尼系数对路面动力响应几乎无影响；路面不平度的劣化会显著加剧路面疲劳损伤；增大车辆移动速度会降低沥青层底纵向应变均值，但会增大其变异系数，故为了准确评估路面疲劳寿命，需充分考虑车辆移动速度对动力响应均值和变异系数的综合影响。

来源：2021年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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