跳车冲击力作用下车桥耦合动力学数值分析

考虑到传统的Hertz弹簧模型进行车桥耦合动力学分析存在诸多问题，本文基于简单的车桥耦合模型，导出了车桥耦合与非耦合动力学方程。考虑轨道周期和随机不平顺情况，车辆在不平顺轨道曲线上运行时，当离心力大于车辆自重时，自动确定车辆的起跳时间和起跳高度。起跳后的车辆在重力作用下，将重新回到梁上，同时对梁有一冲击作用力。文章假设了此冲击力的作用规律，并由有限元模拟确定冲击力系数。通过自编程序，对单轴行车简支梁进行了数值计算。数值分析结果表明，考虑跳车冲击力的动力模型能够更加精准地反应车桥耦合振动特征，且本模型首次给出了跳车高度。考虑轨道具有相同幅值的周期不平顺和随机不平顺时，轨道随机不平顺将导致桥梁，尤其是车辆的响应更大，舒适性更差或结构更危险，在车桥耦合动力学分析中应重点关注。