摘 要:为果蔬等产品在汽车运输中的疲劳损伤度计算提供依据。以4自由度汽车振动系统为基础,建立了路面脉冲激励和路面位移随机激励共同作用下的车辆一包装件动力学模型,并且推导了其相应的动力学方程。讨论了路面位移随机激励的时域模型并对其B级公路路面不平度进行仿真。结合一个工程实例。在B级公路路面位移随机激励和路面脉冲激励共同作用下,利用Newmark和Runge-Kutta数值积分方法分别对车身的响应和对包装产品的动态响应进行数值仿真。
关键词:多种路面激励 动力学模型 数值仿真
目前,汽车运输是一种较为普遍的运输方式,包装件在汽车运输过程中,路面位移随机激励是始终存在,有时,汽车在行驶过程中,还会遇到突然的障碍物或深凹坑(路面脉冲)。文献[1]研究了路面脉冲单激励下,汽车运输过程中包装产品的动态响应数值仿真,然而,汽车运输过程中最严酷的工况是既有路面位移随机激励又有路面的脉冲激励。本文就这两种激励共同作用下,利用数值仿真方法,对包装产品的动态响应加以研究。
1 车辆一包装件动力学模型的建立
汽车运行时,不平路面的激励使其产生振动。按路面不平 度类型将激励分为随机激励及离散事件激励。前者是由一般路面的随机不平产生的,后者由圆形凸起、弓形凸起及波形路面等离散事件弓l起的。而在实际的运输情况下,这两种情况是 常常在一起发生的。
当考查车辆在其对称铅垂直平面内的上下振动与俯仰振动时,可以将车身视为刚体。将前后桥视为质点;同时,将悬挂系统与轮胎的质量略去不计,而仅考虑它们的弹性与阻尼。这时,车辆的半车简化模型可表示为图l所示的4自由度系统 。
为使研究的问题简单化,文中只考虑单层堆码且包装箱与车身捆扎在一起,设包装物与车身总质量为m1,且质心位置在