车辆在离散元模型中移动的计算方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆在离散元模型中移动的计算方法，包括：建立标准轴载下二自由度的1/4车辆模型；求解车辆与路面接触荷载；构建路基路面离散元模型；编写车辆荷载回调函数，将回调函数施加于离散元模型；建立PUBER接触单元，回调函数值施加于PUBER接触单元；提出车辆在离散元模型中移动的计算方法，即增加第M+1个PUBER接触单元的同时去掉第1个PUBER接触单元，使离散元表面一直维持M个PUBER接触单元，依次循环后，就能实现荷载的移动；通过车辆荷载的移动可以计算获得路基路面内部各结构层力学行为，得出当道路受到荷载的作用后，路面的各个结构层会发生不同程度的沉降。本发明专利技术计算方法获得的数据真实度高，仿真性好，计算量适中，值得推广。

【技术实现步骤摘要】
车辆在离散元模型中移动的计算方法
本专利技术涉及一种车辆-路面动力学工程计算方法，具体地说是一种车辆在离散元模型中移动的计算方法。
技术介绍
常见沥青路面结构一般由沥青层、水泥稳定层、路基层所组成，其中，沥青层是由沥青、粗集料、细集料、矿粉以及外加剂混合组成；水泥稳定层是由粗集料、细集料和水泥混合组成；路基是由土或石方组成。由于整体路面结构是一种非均质、非连续材料的结构，因此，在车辆荷载的作用下，路面内部应力－应变一般是不连续的。传统的计算方法，大都采用有限元理论来解决相应的宏观物理力学特征。有限元理论假设路面内部是均质和连续体，不考虑路面内部材料的不均质特性，其计算结果往往导致与实际状况有一定的差别，甚至无法真实模拟路面结构内部受力的实际状态。目前，针对于车辆-路面动力学工程学计算，大部分是采用有限元理论来求解，而路面结构采用离散元模型计算的方式较少，因此，无法客观反映路面结构在车载作用下路面材料的演变机理。细观力学理论克服了传统连续介质力学模型的假设，认定路基路面的所有材料均是由离散性比较强的颗粒流所组成。颗粒单元是刚性体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆在离散元模型中移动的计算方法，包括以下步骤：/n①建立标准轴载下二自由度的1/4车辆模型；/n②以路面不平度作为车辆激励，根据公式(1)、(2)求解车辆与路面接触荷载：/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆在离散元模型中移动的计算方法，包括以下步骤：
①建立标准轴载下二自由度的1/4车辆模型；
②以路面不平度作为车辆激励，根据公式(1)、(2)求解车辆与路面接触荷载：






式中：m1为汽车车体质量，m2为车轮质量，ks为汽车车体悬架刚度系数，cs为汽车车体悬架阻尼系数，kt为轮胎刚度系数，ct为轮胎阻尼系数，z1为车体质量m1的垂直方向的动位移，z2为车轮质量m2的垂直方向的动位移，f为离散元表面不平度激励，为离散元表面不平度的垂向速度，为车体质量m1的垂向速度，为车轮质量m2的垂向速度，为车体质量m1的垂向加速度，为车轮质量m2的垂向加速度，F为车辆荷载；
③通过路面各结构层单轴压缩试验获取各结构层的细观参数，应用离散元软件构建路基路面离散元模型；
④采用离散元软件，应用FISH语言编写车辆荷载F的回调函数，回调函数包括N个车辆荷载值，将回调函数施加于步骤③所建立的路基路面离散元模型，求解相应的回调函数作用值；
⑤将车辆在路面上碾压的车轮宽度分割成与车轮接地宽度数值相同的M份(M远小于N)，每份建立一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开森，戎志博，底杰，司春朝，赵云，张晓伟，齐军战，付立广，张磊，严战友，赵国芳，
申请(专利权)人：王开森，
类型：发明
国别省市：河北;13