車輪-橋梁伸縮縫系統(tǒng)動力學特性研究.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，伸縮縫的設計、制造及維護均需要理論研究指導，因此對伸縮縫力學特性進行深入研究很有必要。本文將汽車輪胎與橋梁伸縮縫作為一個系統(tǒng)，研究真實環(huán)境下車輛通過伸縮縫時輪胎與伸縮縫中梁的接觸作用，分析輪胎過縫過程伸縮縫動力學響應，運用ABAQUS軟件對輪胎—伸縮縫接觸、伸縮縫動態(tài)響應進行分析，將研究結果與不考慮輪胎作用時的結果進行對比分析，進一步完善伸縮縫研究工作。
　　首先，對載重汽

2、車輪胎在ABAQUS中的有限元建模方法進行了全面研究，合理簡化復雜輪胎結構，解決了橡膠—簾線復合結構的材料定義難題，總結出輪胎有限元建模的關鍵技術;其次，驗證了輪胎有限元模型的準確性，對輪胎進行了靜載分析、剛度分析以及滾動分析;再次，對車輪施加荷載得到真實環(huán)境下汽車通過伸縮縫時中梁受力及載荷分布規(guī)律;最后，研究了伸縮縫系統(tǒng)受車輪激勵載荷時的豎向位移響應規(guī)律，分析中梁復雜位移響應現(xiàn)象的原因，研究了伸縮縫系統(tǒng)的沖擊系數(shù)，分析了車速與最大沖擊

3、系數(shù)間的關系。
　　研究結論包括:第一，輪胎模型最復雜的橡膠—簾線復合結構用加強筋模型模擬，由二維網格模型得到三維模型時需要進行參數(shù)變換;第二，輪胎模型在額定載荷作用下接地面積、下沉量與實驗數(shù)據(jù)誤差在5％以內，證明本文輪胎模型具有較高準確性;第三，輪胎通過伸縮縫時，至少與兩根中梁接觸，最多同時作用在三根中梁上，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于