小型车辆通过减速带的地面振动传播特性研究

发布时间：2017-04-23 01:05

  本文关键词：小型车辆通过减速带的地面振动传播特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着我国逐渐提高对道路交通安全的重视程度,各类的道路减速设施得到了广泛应用。减速带作为其中一种有效的道路减速设施,其应用普及率极高。然而事物往往存在两面性,减速带虽然提高交通的安全性,但是车辆通过减速带时产生的振动对周围环境产生比较大的影响。因此,探究车辆通过减速带过程中引起地面振动传播与衰减特性具有重要的理论和现实意义。首先,从减速带的定义出发,阐述了国内几种常见减速带的优缺点和适用场合；从理论上分析了车辆通过减速带引起地面振动的两个主要过程,即车轮冲击减速带和车辆冲击地面；同时,分析了振动在土体中的传播形式,并总结了国内外对地面振动衰减的预测公式。其次,先通过现场实测试验,分析了车辆通过减速带时引起周边环境振动的差异性,明确了振动传播的主要方向,即减速带前方横向地面；然后,选取了行驶车速、路面材料、车辆荷载和减速带材料等4个主要影响因素进行全面试验和数据采集；同时,确定了以振动加速度的波谷极值和振动加速度峰值分别作为时域和频域的分析指标。最后,在时域信号内,通过数值分析详细研究了行驶车速、路面材料、车辆荷载和减速带材料等4个主要影响因素对地面振动传播和振动衰减程度的影响；在频域信号内,对各测试点主要振动频率范围和振动加速度最大峰值进行统计分析,结果表明：车辆通过水泥路面的铸钢减速带引起振动的主频为750～1950 Hz高频范围；车辆满载时通过水泥路面的橡胶减速带和车辆空载时通过沥青路面的减速带,都产生了低频和高频两个振动主要频率段,且高频段的振动加速度最大峰值在短距离内迅速衰减；在其余方案下,车辆通过减速带引起振动主频为0-70Hz以内的低频振动。总之,在车辆通过减速带引起振动主频段上的加速度最大峰值均随距离振源的增大而衰减。同时,提出车辆通过减速带引起环境振动的预测模型为：Ar=a(?)-blg(1+r),并运用非线性回归方法,结合实测数据计算得到环境振动衰减回归公式中系数a和b的最佳值。
【关键词】：减速带 振动传播 全面试验 衰减公式
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.5
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 1 引言10-16
• 1.1 研究背景10
• 1.2 引起环境振动的机理10-11
• 1.3 国内外研究概况11-14
• 1.3.1 国外研究概况11-12
• 1.3.2 国内研究概况12-14
• 1.4 研究的主要内容14
• 1.5 研究的技术路线14
• 1.6 特色与创新点14-16
• 2 振动产生与传播机理分析16-25
• 2.1 减速带的定义与种类16-18
• 2.1.1 减速带的定义16
• 2.1.2 减速带的种类16-18
• 2.2 振动产生机理分析18-22
• 2.2.1 车轮冲击减速带的机理18-20
• 2.2.2 车辆冲击地面的机理20-22
• 2.3 振动传播机理分析22-25
• 2.3.1 振动波的传播22-23
• 2.3.2 振动波的衰减23-25
• 3 地面振动传播的试验实测25-41
• 3.1 试验背景25-27
• 3.1.1 试验方法25-26
• 3.1.2 结果与分析26-27
• 3.2 试验设计27-29
• 3.2.1 选取影响因素和水平28
• 3.2.2 确定试验方案28-29
• 3.3 试验过程29-32
• 3.3.1 试验仪器29-30
• 3.3.2 参数设置30-31
• 3.3.3 试验对象31
• 3.3.4 试验场地31
• 3.3.5 试验步骤31-32
• 3.4 振动信号实测结果32-40
• 3.5 小结40-41
• 4 试验结果与分析41-67
• 4.1 试验实测结果41-47
• 4.2 试验因素对地面振动传播的影响分析47-52
• 4.2.1 行驶车速的影响分析47-49
• 4.2.2 路面材料的影响分析49-50
• 4.2.3 车辆荷载的影响分析50-51
• 4.2.4 减速带材料的影响分析51-52
• 4.3 试验因素对地面振动衰减的显著性分析52-56
• 4.3.1 行驶车速的显著性分析53-54
• 4.3.2 路面材料的显著性分析54-55
• 4.3.3 车辆荷载的显著性分析55
• 4.3.4 减速带材料的显著性分析55-56
• 4.4 频域信号结果分析56-63
• 4.4.1 快速傅立叶变换原理56-57
• 4.4.2 结果分析57-63
• 4.5 环境振动预测63-66
• 4.6 小结66-67
• 5 结论与展望67-69
• 5.1 结论67-68
• 5.2 展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 附录A73-78
• 附录B78

【参考文献】

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本文编号：321571