載荷預(yù)測(cè)及車輛道路譜識(shí)別方法研究.pdf

1、道路譜是汽車動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和道路質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。因此，關(guān)于它的研究是具有重要的實(shí)用價(jià)值。為了進(jìn)行道路譜的測(cè)量近代出現(xiàn)了許多方法，這些方法力求直接測(cè)量道路譜。然而，理論與實(shí)踐研究表明，任何測(cè)試方法都無(wú)法也不應(yīng)回避測(cè)量機(jī)構(gòu)和汽車系統(tǒng)對(duì)載荷測(cè)試結(jié)果的影響。就汽車的動(dòng)力學(xué)行為而言，以車上所測(cè)量的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)來(lái)求取造成這個(gè)實(shí)際響應(yīng)的輸入載荷才是更嚴(yán)格更直接的動(dòng)態(tài)測(cè)試方法。在單輸入和多輸入平穩(wěn)隨機(jī)載荷識(shí)別和環(huán)境預(yù)測(cè)理論的基礎(chǔ)上，本文提出了采用載荷識(shí)別技

2、術(shù)來(lái)測(cè)量道路譜的方法。 由于經(jīng)典的頻域和時(shí)域載荷識(shí)別方法對(duì)長(zhǎng)方陣的求逆問(wèn)題無(wú)法解決，故本文將求解結(jié)構(gòu)隨機(jī)響應(yīng)功率譜的快速精確算法-虛擬激勵(lì)法作了逆向推廣即逆虛擬激勵(lì)法，用確定性方式求解作用于比例或非比例阻尼結(jié)構(gòu)體系隨機(jī)載荷功率譜的識(shí)別問(wèn)題(重點(diǎn)研究平穩(wěn)隨機(jī)激勵(lì)問(wèn)題)。亦即，在已知系統(tǒng)頻響函數(shù)的基礎(chǔ)上，由已知部分響應(yīng)的自譜與互譜，反求多點(diǎn)激勵(lì)間的自譜與互譜。在此基礎(chǔ)上則可實(shí)現(xiàn)各類規(guī)范所定義的道路譜測(cè)量。本文通過(guò)理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，

3、證明了所提方法的正確性與可行性。另外，由于所測(cè)量的響應(yīng)可以是位移、速度、加速度、應(yīng)變等多種類型的量，或它們之間的任意組合，因而響應(yīng)測(cè)點(diǎn)和類型可以有靈活多樣的選擇。為了更有效地進(jìn)行實(shí)際測(cè)量和識(shí)別，首先通過(guò)仿真計(jì)算研究了測(cè)點(diǎn)類型和數(shù)量的選擇、結(jié)構(gòu)阻尼以及測(cè)量精度等對(duì)激勵(lì)譜識(shí)別效果的影響。結(jié)果表明，結(jié)合逆虛擬激勵(lì)法簡(jiǎn)潔、高效的特點(diǎn)，在正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，先在計(jì)算機(jī)上用數(shù)值模擬的方法優(yōu)化選擇用于載荷識(shí)別的響應(yīng)類型和測(cè)點(diǎn)組合，以消除或減少載荷識(shí)別中