基于傅里叶逆变换的三维随机路面建模与仿真

为了满足工程中虚拟实验的需求,研究了利用功率谱密度函数的三维随机路面不平度建模方法。利用国家标准中采用的幂函数道路谱拟合公式,推导出路面的二维功率谱解析表达式,避免了有理函数法的参数估计问题。建立了二维傅里叶逆变换法生成三维随机路面的流程;并以某汽车振动系统所关注性能需求,仿真了国标中的E级路面;分别采用周期图法和AR参数模型法估计了仿真路面的功率谱。结果表明,仿真生成的路面与标准路面谱是高度一致的,基于二维离散傅里叶逆变换的方法不仅准确而且快速,有较强的实用性。     

基于直接调制的宽带受激布里渊散射增益谱的研究

提出了一种展宽受激布里渊散射(SBS)增益谱的新方法.信号发生器产生的伪随机序列(PRBS)被分成两路,其中一路经过延时器后与另一路再经过异或运算后对激光器进行调制.仿真结果证明,在相同的注入电流下,用该方法得到的激光器的功率谱带宽为11.2 GHz,与用单路伪随机序列调制得到的3.9 GHz的功率谱带宽相比,可调谐范...     

用于车辆平顺性仿真的随机路面构造

总结了当前时域路面建模中所用的几种方法,根据积分白噪声方法提出构造任意指定路面不平度系数路面的方法,利用虚拟激励法进行了证明,并对其离散化处理过程进行了推导,同时进行了仿真与验证.结果表明,利用此方法构造路面,过程简单,所构造路面的功率谱密度与给定功率谱密度符合较好.     

基于逆虚拟激励法的随机路面谱的识别方法

采用逆虚拟激励法对随机路面谱的识别方法进行了理论推导,并用确定性方法求解车辆平稳随机振动路面谱的识别问题.求解过程中通过给定车辆振动响应的自功率谱和互功率谱,反求路面激励功率谱,然后再计算得出车辆对路面激励的振动响应功率谱.通过模拟仿真,对比了计算路面谱与实际路面谱的差异,验证了推导结果的有效性.研究结果表明,逆虚拟激励法在求解车辆振动响应路面谱方面,具有很好的求解精度和计算效率.该方法为车辆振动平顺性的研究提供了新的思路和方法,具有很好的应用前景.     

改进的 TDCS 基函数生成算法及性能分析

针对变换域通信系统在幅度谱成型采用硬判决门限算法和基于m序列的伪随机相位生成算法两方面存在的不足,提出了一种改进的变换域通信系统(tranform domain communication,TDCS)基函数生成算法.在对电磁环境估计的基础上,翻转功率谱进行免门限幅度谱成型,同时利用“注水定理”功率分配法改变调幅因子,增强了系统的抗干扰能力;使用gold序列代替传统的m序列进行伪随机相位生成,伪随机相位的随机性得到很大的提高,增大了噪声系数NFI,改善了系统的射频隐身性能.仿真结果表明,通过同时改进幅度谱和伪随机相位生成,基函数的性能得到明显的改善,使变换域通信系统具有良好的低截获/低检测特性,同时兼顾抗干扰与射频隐身能力.     

车辆四轮随机输入模型研究

推导了以滤波白噪声方法生成的随机路面的频谱函数,通过调整白噪声的功率谱密度确保随机路面模型在功率谱意义上与实际道路相符.基于左右轮输入间的相关性以及其相干函数模型,应用遗传算法求解左右轮输入间的传递函数,结合前后车轮输入的滞后关系,详细地给出了车辆四轮随机输入时间序列的生成方法.     

路面时域模拟的谐波叠加组分中相位角的相干性研究

基于谐波叠加法所生成的路面不平度特性反演了左右轮路面的自功率谱密度和互功率谱密度函数,并根据左右轮的相干函数推导出了谐波叠加法中左右轮路面不平度特性中对应谐波叠加组分相位角的解析相干关系,由此获得了考虑轮轨相干关系的3维路面不平度仿真模型.基于Matlab的3维路面模拟结果表明,自功率谱密度几乎重合,左右轮的相干函数也吻合较好,这验证了所推导的谐波叠加组分相位角的相干关系在计算仿真中具有较高的可信度,也为3维路面模拟提供了更加可信的仿真模型.      

道路信号的计算机模拟

论述了时域AR模型仿真路面随机信号的过程和方法,在此基础上采用FFT算法做功率谱估计,仿真程序的运行结果与"GB7031-86车辆振动输入路面平度表示方法"的功率谱规约相吻合,获得的模拟数据序列在相关的实验设备投入使用的效果良好.     

基于Simulink的路面不平度时域模型仿真研究．

时域路面不平度建模对轮椅振动分析具有重要意义。对GB／T7031-2005中提出的路面功率谱密度表达式及等分方法．应用线性滤波法与谐波叠加法分别重构路面不平度模型,使用周期图谱估计法验证仿真结果。结果表明线性滤波法与谐波叠加法均能在谱一致准则下生成不同路面与车速下的时域路面不平度,为人与轮椅系统分析研究提供了数据支持。     

全地域移动平台振动特性仿真分析

为分析全地域移动平台的振动特性,建立了10自由度半车刚体振动模型.整车振动模型的求解采用时域法,模型激励为路面随机输入位移信号.按照路面不平度功率谱,采用三角函数法来生成路面随机位移数据.利用建立的10自由度整车刚体振动模型,分析了车架弹性振动的影响,结果表明车架的1阶、2阶弯曲对整车振动的影响较大,更高阶的弯曲对整车振动的影响较小,因此在1/2整车振动模型建模中,考虑到车架的1阶、2阶弯曲已能满足精度要求,能很好地分析整车振动.最后结合ISO2631-1对人体振动的评价方法,分析了驾驶员处的振动舒适性.     

混凝土桥沥青铺装层力学计算分析

桥面铺装是桥面行车体系重要组成部分,由于桥面铺装的受力模式不同于一般的沥青路面,沿用原力学计算方法不能较准确地揭示桥面铺装的真实受力状态。文章将桥面系和沥青混凝土铺装层作为统一的力学计算体系,研究了桥面铺装体系的力学特性和分布变化规律,为桥面铺装层体系设计和选材提供理论依据,达到改善铺装层受力和延长铺装层使用寿命的目的。     

钢桥桥面铺装层温度场分布特征

钢桥桥面铺装层早期破坏一直是一个世界性难题,高温是造成钢桥桥面铺装早期破坏的一个主要因素。如果掌握钢桥桥面铺装层温度分布规律,便能选择适合钢桥桥面铺装层温度特点的铺装材料,从而能够推迟早期破坏的发生。基于这一目的,本文以傅立叶传热定律为理论基础,根据气象部门提供气象资料,运用有限元手段,对钢桥桥面铺装层温度场温度分布特征进行了系统研究,分析了钢桥桥面铺装层温度分布规律。研究后发现,钢桥面铺装层内温度场变化与路面温度场变化并不相同,较路面温度变化更为剧烈,温度条件更为苛刻。由此可以得出结论：道路温度场理论并不完全适合钢桥桥面铺装层,在进行钢桥桥面铺装层设计时,不能按照当前普遍采用的设计方法,简单地按照路面设计方法进行设计。在钢桥桥面铺装设计中,更应注意高温问题。     

桥面铺装病害的产生及预防

简要介绍了桥面铺装病害的类型及特征，从结构理论和设计以及施工工艺等方面分析了造成桥面铺装裂缝的原因，并有针对性地提出了桥面铺装设计与施工的改进建议。     

铺装施工对桥梁受力的影响

观测了钢筋混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装施工过程，介绍了沥青混凝土铺装施工的方法；通过对不同工况的计算，分析了沥青混凝土铺装施工荷载对桥梁的影响；对静力计算数值和实测数据进行比较，指出铺装过程中对桥梁产生的影响远大于静力计算的结果。提出应加强对沥青混凝土铺装过程的控制，在铺装前进行相关计算，避免因铺装施工使结构产生损伤。     

FFT与随机表面的数字表征

提出了用FFT(fastfouriertransform)分析与表征随机表面空间形貌特征的方法 ,对随机表面的PSDF(powerspectrumdensityfunction)和ACVF(auto covariancefunction)或ACF(autocorrelationfunction自相关函数 )进行了系统分析 ,用基 2DIT FFT(discretein timeFFT)对表面信号分别在时域和频域进行了分析与讨论 ,阐述了从原理方法到运算速度的优越性     

沥青砼桥面铺装施工对箱梁的影响

针对沥青混凝土铺装施工荷载对桥梁的影响，实地观测一座钢筋混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装施工过程。对不同情况进行计算，静力计算数值和实测数据表明，铺装施工荷载对桥梁产生的影响要远大于静力。加强对沥青混凝土铺装过程的控制，在铺装前进行相关计算，是避免因铺装施工产生结构损伤的有效措施。     

整体式无缝桥梁新技术初步试验研究

传统的无缝桥梁搭板末端常出现路面裂缝或路面接缝。针对这个问题,在某一采用沥青混凝土铺装的中小整体式无缝桥梁,我们提出了采用斜置搭板和加筋接线路面结构等两项新措施,取消了搭板末端的路面接缝,而梁体的伸缩变形在接线路面以下被安全吸纳.有限元模型计算揭示了斜置搭板与接线路面的相互作用问题;室内小尺寸模型试验初步验证了加筋路面的受力变形机理,并探讨了加筋材料的选择问题,推荐使用土工格栅.我国第一座整体式无缝实验桥梁4年安全运营和长期监测结果均表明这种设计思路的有效和可行.     

钢纤维混凝土桥面铺装层的细观应力破坏分析

基于复合材料力学和线弹性断裂力学,简化了桥面铺装层及桥面板体系的力学模型,建立了修正的剪滞控制方程组.将模型裂缝区及远场的应力、位移条件合理转换为所建立计算模式的求解边界条件,进而得到了桥面铺装层和桥面板各子层的位移分布函数.运用能量法则,考虑温度效应对桥面铺装层的影响,得到了桥面铺装层破坏应力的解析解.运用该计算模式对某桥桥面铺装层的破坏进行了仿真分析,证实了该方法的适用性.     

基于折衷规划的公路养护资源最优分配

为将有限养护资源合理分配到路面或桥梁等设施中,给出基于折衷规划的最优分配方法。以路面和桥面为例建立两阶段优化模型,第一阶段对路面和桥面独立进行资源分配,第二阶段以二者加权性能最大化为目标函数,实现资源共享基础上的最优分配。计算结果表明:本方法能够使路面和桥面养护后性能较常规方法分别提高3.4%和0.9%,并且资源利用效率也有了显著提高。本方法具有较强的工程应用性,有助于管理者在资金预算以及资源分配时的科学决策。     

桥面铺装层温度场的ANSYS模拟

为了较准确地掌握桥面铺装层温度场的分布规律,为温度应力计算及铺装材料设计提供理论依据,从气象学和传热学基本原理出发,分析了影响桥面铺装层温度场的环境因素,根据傅立叶传热定律导出了桥面铺装层瞬态温度场的二维计算模型,采用AN-SYS有限元软件对该模型进行了模拟分析,并将计算结果与实测结果进行比较.结果表明:在正确掌握边界条件及材料热物性参数的条件下,采用文中的计算模型可得到较为精确的数值解.