考虑相干路面不平度的车-路-桥耦合系统振动分析

任剑莹; 李梦; 孙志棋; 陈宇航

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20240055

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 37 ›› Issue (03) : 1 -11. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20240055

考虑相干路面不平度的车-路-桥耦合系统振动分析

任剑莹, 李梦, 孙志棋, 陈宇航

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摘要

在车-桥耦合振动系统中，路面不平度作为主要激励之一，直接影响着车辆、路面铺装及桥体的动力响应，而在已有的车-桥耦合振动分析中，还少有考虑路面铺装及路面不平度相干性(即左右轮非一致路面不平度)的研究。为获得更接近实际的车-桥耦合振动分析模型，建立了三维车-路-桥耦合(VPBI)系统有限元模型。路面铺装的黏弹性属性用Prony级数表征；路面不平度由逆傅里叶变换法构建，通过左右轮路面不平度相位差引入相干性，采用约束耦合法实现车辆、路面不平度和路面铺装的位移协调，得到三维VPBI系统有限元模型，并分析左右轮非一致路面不平度及其相干强度对车辆、路面铺装和桥体动力响应的影响情况。结果表明，在建立更接近实际的更精细化的三维VPBI计算模型时，须考虑相干路面不平度对系统动力响应的影响。