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检查井及井周路面病害影响下的行车舒适性

北京交通大学学报 2022年第3期46卷 67-79页

作者：赵全满王鑫均井硕刘继法赵品晖胡文军山东建筑大学交通工程学院济南250101 山东建筑大学山东省道路工程绿色建造与性能提升工程实验室济南250101 山东省泰安市公路规划设计院山东泰安271000

为评价车辆经过检查井及井周路面时的行车舒适性,在井周路面平整度状况调查及分析的基础上,建立人-车-井盖耦合振动1/2车辆模型,以加权加速度均方根值为评价指标,以ISO 2631-1-1997为评价标准,分析驾驶员垂向加速度和加权加速度均方根... 详细信息

为评价车辆经过检查井及井周路面时的行车舒适性,在井周路面平整度状况调查及分析的基础上,建立人-车-井盖耦合振动1/2车辆模型,以加权加速度均方根值为评价指标,以ISO 2631-1-1997为评价标准,分析驾驶员垂向加速度和加权加速度均方根值的变化规律及影响因素,对车辆经过检查井及井周路面时的行车舒适性进行评价,并通过加速度现场测试试验验证.结果表明:井周路面行驶质量远差于一般路面;车辆经过井盖时驾驶员加速度达到最大,为4.72 m/s^(2),加权加速度均方根值为1.281 m/s^(2),行车舒适性评价为“非常不舒适”;坡度变化率、井周路面病害造成的高差和井盖沉陷量对行车舒适性的影响较大;加速度最大值与加权加速度均方根值理论计算结果与现场测试结果相比,误差均在合理范围内,理论分析结果可靠.可见,提出的理论分析方法可用于车辆经过检查井及井周路面时的行车舒适性评价,以合理确定检查井及井周路面养护时机及制定养护策略.

关键词：道路工程行车舒适性加权加速度均方根值坡度变化率检查井耦合振动

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路桥过渡段容许台阶高度的确定

湖南大学学报（自然科学版） 2015年第3期42卷 100-105页

作者：邓露闫王晨朱全军湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南省交通科学研究院湖南长沙410015

为确定路桥过渡段的容许台阶高度,对车辆通过路桥过渡段时的整车舒适度和车桥安全性进行了研究.以平均加权加速度均方根值作为整车舒适度指标,以车轮动力荷载最小值作为车辆安全性指标,以局部冲击系数作为桥梁安全性指标,提出了一种基... 详细信息

为确定路桥过渡段的容许台阶高度,对车辆通过路桥过渡段时的整车舒适度和车桥安全性进行了研究.以平均加权加速度均方根值作为整车舒适度指标,以车轮动力荷载最小值作为车辆安全性指标,以局部冲击系数作为桥梁安全性指标,提出了一种基于整车舒适度和车桥安全性的容许台阶高度确定方法.分析了车速和台阶高度等因素对整车舒适度和局部冲击系数的影响.结果表明:对高速公路和一级公路,整车舒适度对容许台阶高度的要求更为严格,其次是车辆安全性.对二级公路,容许台阶高度各控制指标的严格程度由高到低依次为:整车舒适度、桥梁安全性和车辆安全性.对二级以下公路,其严格程度由高到低依次为:桥梁安全性、整车舒适度和车辆安全性.该方法从车辆舒适度、车辆安全性及桥梁安全性对台阶高度提出了更合理的控制标准.

关键词：路桥过渡段容许台阶高度数值模拟局部冲击系数舒适度加权加速度均方根值

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基于加权纵断面的路面平整度评价方法研究

基于加权纵断面的路面平整度评价方法研究

作者：马蓉蓉东南大学

学位级别：硕士

路面平整度是路面性能评价的重要指标之一。持久良好的路面平整度可以保证车辆高速行车舒适性,减少轮胎动荷载对路面的破坏以及对车辆的冲击。目前断面类和反应类平整度评价方法虽然在一定程度上反映了路面服务性能水平及平整度随时间... 详细信息

路面平整度是路面性能评价的重要指标之一。持久良好的路面平整度可以保证车辆高速行车舒适性,减少轮胎动荷载对路面的破坏以及对车辆的冲击。目前断面类和反应类平整度评价方法虽然在一定程度上反映了路面服务性能水平及平整度随时间发展的趋势,但没有保留路面平整度具体变化的细节信息,只是一定长度路段的一个总体概括,存在一定的局限性。基于此考虑,本文采用加权纵断面评价方法(the Weighted Longitudinal Profile [WLP]),对平整度进行更为客观精确的评价。首先,本文从路面波组成分析技术出发,采用傅里叶逆变换法构建路面平整度的时域激励模型,有效的避免了实际测量路面平整度的复杂工序,为汽车行驶平顺性仿真以及路面平整度的评价提供基础性的数据。然后,运用车辆系统动力学软件CarSim/TruckSim进行汽车行驶平顺性仿真,并分析不同工况下行驶平顺性的变化趋势。仿真结果表明,路面等级、车速和车辆类型是影响车-路相互作用的重要因素,汽车行驶平顺性随路面等级的降低而不断变差,随车速增加而不断降低。不同因素对车身总加权加速度均方根aw影响的重要程度由大到小依次为：路面等级→车速→车型。其次,推导加权纵断面平整度评价指标—加权纵断面标准差σw和极差△w的计算公式,在对德国平整度各项指标标准研究的基础上,确定了适用于我国路面设计、施工以及养护维修各阶段加权纵断面标准差σw和极差△w的建议容许值。运用该指标对各级标准路面平整度做出定量评价,并与CarSim/TruckSim软件仿真结果aw相比较,验证了所建立的平整度评价指标的正确性。最后,依托实际工程项目,运用加权纵断面评价方法(WLP)对实测路面平整度进行分析与评价,评价结果与已有路面行驶质量指数RQI的评价相一致,适应我国现有路面养护体系。此外,加权纵断面评价方法的双指标控制方式能够区分平整度的不同表现形式,可以更准确的定位路面平整度出现不良状态的区域位置,进而较快捷的决定路面平整度养护时机,为道路管理部门在进行路面养护管理决策时提供更加可靠、稳定的评价标准。本文对目前路面平整度评价指标存在的一些问题进行了改进,提出的加权纵断面平整度评价方法更为合理。加权纵断面标准差σw和极差△w的计算不受测试路段长度、样本数量以及车辆行驶速度的影响,且推导过程考虑了人和车辆的振动特性,有效的弥补了我国现有路面平整度评价指标的不足,具有一定的实际意义和理论价值。

关键词：道路工程平整度车辆-路面系统加权加速度均方根值加权纵断面

不均匀沉降条件下车-路相互作用及道路纵面设计分析

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中国公路学报 2017年第4期30卷 1-8,23页

作者：陈仁朋贾瑞雨姜正晖张海忠浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 浙江省交通规划设计研究院浙江杭州310006

为了给高速公路大中修养护和改扩建工程纵面线形设计提供参考,采用五自由度车辆-道路相互作用分析模型,以微型车和客车为代表车型,根据Newmark-β法编制MATLAB程序进行求解,获得了车辆振动加速度。根据ISO 2631-1标准,以加权加速度均方... 详细信息

为了给高速公路大中修养护和改扩建工程纵面线形设计提供参考,采用五自由度车辆-道路相互作用分析模型,以微型车和客车为代表车型,根据Newmark-β法编制MATLAB程序进行求解,获得了车辆振动加速度。根据ISO 2631-1标准,以加权加速度均方根值为舒适性评价指标,分析了错台型、折线型和指数型不均匀沉降条件下车辆-道路的相互作用规律和坡长、坡差、竖曲线半径等道路纵面设计指标对行车舒适性的影响规律,最后结合杭甬高速公路改扩建工程实例进行了分析。研究结果表明:在相同条件下,车辆行驶速度越大,由道路不均匀沉降引起的振动加速度越大;行车舒适性随错台型沉降台阶高度、折线型和指数型沉降坡度的增大而降低,为保持舒适,高等级公路错台型的台阶高度不宜超过1cm,折线型的坡度变化不宜超过0.3%,指数型的控制标准应更严格;坡长和坡度大小并不直接影响行车舒适性,行车舒适性随坡差的减小、竖曲线半径的增大而提高;在改扩建公路工程中,当条件受限时,在满足视距的前提下,经论证,可适当突破公路路线设计规范对最小坡长的限制,按行车舒适性的要求进行纵面线形设计。

关键词：道路工程纵面线形设计车辆-道路相互作用分析模型不均匀沉降加权加速度均方根值

基于人-车-路五自由度振动模型的路面平整度评价方法

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交通运输工程学报 2010年第4期10卷 16-22页

作者：张洪亮杨万桥长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 山东省公路建设(集团)有限公司山东济南250102

为了准确评价路面的行车舒适性,以乘客的竖向加权加速度均方根值作为平整度评价指标,采用五自由度振动模型,考虑车路耦合,用传递矩阵法进行了人-车-路相互作用分析,研究了车速、车架转动惯量、座椅刚度系数和阻尼系数以及轮胎的刚度系... 详细信息

为了准确评价路面的行车舒适性,以乘客的竖向加权加速度均方根值作为平整度评价指标,采用五自由度振动模型,考虑车路耦合,用传递矩阵法进行了人-车-路相互作用分析,研究了车速、车架转动惯量、座椅刚度系数和阻尼系数以及轮胎的刚度系数对加权加速度均方根值的影响,并建立了基于人-车-路相互作用的路面平整度评价方法。算例结果表明:A、B、C、D四个等级路面的加权加速度均方根值分别为0.3812、0.7963、1.2320和2.9706m.s-2,舒适性评价分级与路面分级时的主观评价分级相一致;相对于现有方法,该方法考虑了不同路面类型和行车速度的影响,体现了车辆的转动,可评价货车行驶的舒适性。

关键词：路面工程平整度评价方法人-车-路相互作用加权加速度均方根值

公路路基不均匀沉降下的车辆振动分析和路基沉降评价

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公路交通科技（应用技术版） 2017年第5期13卷 78-81页

作者：姜正晖陈仁朋陈海君张海忠贾瑞雨浙江省交通规划设计研究院浙江杭州310006 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

软土地区的公路往往发生较大沉降和不均匀沉降,严重影响司乘人员的乘车舒适性,降低了公路的服务水平。研究表明,司乘人员的乘车舒适性与振动加速度相关。为了评价软土地区公路不均匀沉降对行车舒适性的影响,本文采用车辆-道路相互作用... 详细信息

软土地区的公路往往发生较大沉降和不均匀沉降,严重影响司乘人员的乘车舒适性,降低了公路的服务水平。研究表明,司乘人员的乘车舒适性与振动加速度相关。为了评价软土地区公路不均匀沉降对行车舒适性的影响,本文采用车辆-道路相互作用五自由度分析模型,编制MATLAB程序求解振动加速度,根据ISO 2631标准,以加权加速度均方根值为舒适性评价指标,进行了车辆振动特性分析。研究发现,发现加权加速度均方根值随轴距和车身质量的增加而减小,随座椅刚度系数和阻尼系数的增加变化较小。针对浙江省杭金衢高速公路K0~K35路段的沉降情况,利用五自由度模型分析了车辆通过该路段的竖向振动加速度,提出基于行车舒适性的路基沉降评价方法,并以该路段为例进行了沉降评价。

关键词：不均匀沉降车辆-道路相互作用加权加速度均方根值沉降评价

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轿车悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响研究

现代制造工程 2012年第5期 44-49页

作者：陈宝张勇雷刚西南交通大学机械工程学院成都610031 重庆理工大学重庆汽车学院重庆400054

为了研究悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响,在SIMPACK多体软件系统下,建立悬架有、无衬套的多体整车模型。螺旋弹簧及橡胶衬套部分参数采用试验获取特性曲线;基于相关车辆平顺性道路试验方法,对整车多体模型进行离线时间积分,分别获取... 详细信息

为了研究悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响,在SIMPACK多体软件系统下,建立悬架有、无衬套的多体整车模型。螺旋弹簧及橡胶衬套部分参数采用试验获取特性曲线;基于相关车辆平顺性道路试验方法,对整车多体模型进行离线时间积分,分别获取座椅处X、Y、Z三轴向加速度时间历程,利用MATLAB软件编制程序,计算三轴向总加权加速度均方根值,比较发现该值在有橡胶衬套情况下较小;进一步以控制臂的第二个橡胶衬套为对象,分别屏蔽其六向刚度中的一向,积分并计算总加权加速度均方根值,结果发现在屏蔽X轴向刚度、Z轴径向刚度时,该值变化较明显,即依据国际标准ISO2631中总加权加速度均方根值与人体感受之间的关系,当橡胶衬套某向刚度发生改变时,人体舒适性主观感受将发生变化。

关键词：悬架橡胶衬套离线时间积分衬套刚度加权加速度均方根值人体主观感受

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不同平顺性评价指标对悬架最优阻尼比的影响

科学技术与工程 2020年第21期20卷 8798-8803页

作者：戴振泳李涛宋廷伦石先让南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 奇瑞汽车股份有限公司芜湖241006

为研究不同汽车平顺性评价指标对悬架最优阻尼比的影响,以1/4汽车悬架线性模型为研究对象,采用MATLAB/Simulink软件建立路面不平度时域模型及悬架二自由度(DOF)模型。首先仿真验证路面不平度时域模型的准确性;接着分别采用加速度均方根(... 详细信息

为研究不同汽车平顺性评价指标对悬架最优阻尼比的影响,以1/4汽车悬架线性模型为研究对象,采用MATLAB/Simulink软件建立路面不平度时域模型及悬架二自由度(DOF)模型。首先仿真验证路面不平度时域模型的准确性;接着分别采用加速度均方根(RMS)值和频率加权加速度均方根值作为平顺性评价指标计算最优阻尼比并进行比较,研究表明考虑加权作为评价指标的最优阻尼比小于未考虑加权作为评价指标的最优阻尼比,且两个评价指标下的最优阻尼比均与路面等级和车速无关;最后提出了同时考虑加权加速度均方根值、动挠度均方根值、车轮动载均方根值的综合平顺性评价指标,研究了基于该指标下不同路面不同车速的最优阻尼比,结果表明:采用综合平顺性评价指标时的最优阻尼比与路面等级和车速相关。研究结果为车辆悬架阻尼优化及控制提供了依据。

关键词：最优阻尼比匹配加权加速度均方根值综合平顺性评价指标联合仿真

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微型电动汽车平顺性仿真分析与试验研究

科学技术与工程 2014年第34期22卷 293-297页

作者：石晶孙艳陈双王长明辽宁工业大学汽车与交通工程学院锦州121001

针对某款微型电动汽车平顺性不尽理想的情况,以实车参数为依据,应用多体系统动力学软件ADAMS建立包含人-座椅模型的微型电动汽车仿真模型。分别对实车及整车仿真模型完成相同频率及振幅的正弦激振试验,提取实车驾驶员座椅端面处及整车... 详细信息

针对某款微型电动汽车平顺性不尽理想的情况,以实车参数为依据,应用多体系统动力学软件ADAMS建立包含人-座椅模型的微型电动汽车仿真模型。分别对实车及整车仿真模型完成相同频率及振幅的正弦激振试验,提取实车驾驶员座椅端面处及整车仿真模型人-座椅模型座椅端面处的时域信息进行对比分析,验证所建模型的正确性。最后,参照平顺性试验方法 GB/T 4970—2009完成整车不同车速满载工况、B级路面平顺性仿真试验,对该车行驶平顺性进行分析研究。结果证明,该微型电动汽车当车速超过50 km/h时,不具有理想的行驶平顺性能。

关键词：微型电动汽车振动试验仿真试验行驶平顺性加速度功率谱密度加权加速度均方根值