车辆与道路/桥梁耦合随机动力分析及优化

摘 要：车辆与道路/桥梁耦合系统随机动力清晰化验证与灵活优化工作结果，将直接决定日后我国交通事业长期可持续发展进程，不过目前我国在此类结构单元下的改造优势却不太乐观。单纯拿车辆振动与路面不平整程度关联验证评估工作来讲，内部技术人员通常会将核心注意力自然地投射到时间历程之上，获取的概率、随机动力结果必然不够精准，最终严重制约车辆行驶安全质量。面对此类状况，笔者决定联合车辆与道路/桥梁耦合系统内部动力规则加以科学验证解析，同时联合以往弊端调查结果进行关键性优化方案制定，希望在一类以随机振动灵敏程度为核心的动力优化方式辅助范畴下，能够为后续相关施工活动提供更加坚实的安全技术保障。

关键词：车辆；道路/桥梁；耦合；随机动力；优化解析

0 引言

随着中国特色社会主义事业体系架构不断完善，有关交通领域内的车辆道路/桥梁耦合随机动力分析成果开始不断革新。但是毕竟我国计算机信息处理技术发展起步较晚，施工管理主体在处理多元化数据信息期间力有不逮。结合以往我国特定区域车辆和道路/桥梁耦合动力评估和优化工作流程加以客观论证，因为当中穿插目标、约束等多种函数，致使后期灵敏度分析流程遭受百般限制，即便是目前较为流行的最小二乘法、摄动法，面对此类困境基本束手无策。因此，联合上述一切状况，进行车辆和道路/桥梁耦合系统随机动力优化分析关键性问题整理说明，绝对是迎合交通事业安定和谐发展诉求的最佳途径。

1 探究车辆和道路/桥梁耦合运动规则的必要条件整理

结合以往实践调查经验整理解析，在特定区域车辆与道路/桥梁耦合体系架构之下，车辆行驶动作便可被视为一类较为复杂的多自由角度振动单元，为了尽量维持内部随机动力优化解析流程的简易程度，技术人员有必要提前作出以下规范准备。

首先，将处于行驶过程中的车辆车身视为常规钢体结构，至于前桥、后桥等自然过渡转化成为集中质量。

其次，认定此类车辆左向、右向轮胎在同一时间内所承受的路面不平整激励功率不存在任何偏差迹象，特殊状况下会在受激励时间方面出现些许偏差迹象。同时，该车辆自始至终维持匀速直线运动特征，其轮胎也和地面进行同步连续接触，并且当中的垂直方向以及仰俯振动效应必然会对路面产生清晰化影响。

最后，技术人员仍应将车辆行驶期间对于路面的其余方向振动影响要素迅速剔除。

结合上述规范要素加以细致验证解析，一旦行驶过程中的车辆轮胎和路面始终维持接触关系，借助Zcn为代号的车辆，其第n个车轮同步滋生的位移反应，相应地会在D Alembert原理层次之上进行清晰化映射。

2 车辆和道路/桥梁耦合随机动力科学验证与精确解析方式研究

一旦某类车辆在道路/桥梁表面行驶，其与桥梁的接触点位移加速度、耦合随机动力等便会随即呈现显著性关联；此时异质化单元内部任何信息都会被快速获取。所以，为了令耦合力在既定时间范畴内部连续性变化规则得以精确重现，技术人员便有必要有序地整理前/后积分时刻对应的节点信息内容，并且进行适當连续性调试改造。在此类手段控制范围之下，相对繁杂的随机动力分析流程，就会快速朝着简易形态的相关节点外力向量有限元分析层次过渡转换。此类手段不管是在整体操作细节的流畅衔接成果、计算速度以及数据精准性规整转化方面，适应地位都是极为深刻的。

归结来讲，车辆和道路/桥梁一切耦合运动方程都会在特定状态内部加以生动演示。按照精细化解读思维验证，在具体车辆与桥梁/道路结构产生藕合运动反应期间，涉及内部激发的荷载效用，必然会在单位时间向量队列之中赋予两类截然不同的函数表达模式，当中包括线性、指数函数等。技术人员要做的便是，全面推动特定单元节点分解调试速率，确保归类工作处理妥当之后，主动从中筛选提取包括多项式、调至性函数在内的多种外在计算控制线索。

3日后我国道路/桥梁与车辆耦合系统下的随机动力优化改造策略解析

针对车辆和道路/桥梁藕合体系架构下的随机动力效应加以优化改造，其核心准则在于掌控传统随机动力响应准则，避免荷载作用力突变、积分过小问题的不断重复滋生结果。再就是针对此类耦合系统内的振动分析实效加以整改提升。在此类思路控制范围之下，主动构筑起一类随机振动灵敏度验证解析渠道。具体要求便是灵活利用上述一切技术性手段，精确获取可靠的一阶、二阶，乃至高阶灵敏度信息。

在此基础之上，通过对PEM-PIM法的应用，可获取车辆动力响应相对于设计变量的一阶灵敏度。假定系统随机响应第n个分量表现形式为Zn（a+bi）e，则可进一步对系统响应位移及其功率谱的一阶灵敏度进行计算。按照虚拟激励法，也可测定相对于多个独立激励源的随机激励数值。当数值反映车辆重心竖向加权加速度均方根值持续提升的情况下，意味着车辆的振动趋势表现显著，因此可结合工程实际情况，对设计变量进行合理调整。

4 结语

综上所述，单纯对于车辆与道路/桥梁耦合系统来讲，尤其经过基础性输入指标模糊和路面不平整现象影响，当中衍生动力随机性分布特征势必过于显著。所以，最终规律探究与结构优化改造难度也将大幅度提升。相关技术型人员，有必要在日后不断提升此类动力因素关注力度，联合西方先进公路施工经验和技术设备，进行随机振动灵敏度优化方式提炼，希望能为日后车辆安全、平稳行驶结果提供大力支撑辅助贡献。

参考文献：

[1]朱艳.车桥系统随机振动理论与应用研究[D].西南交通大学，2011. [2]张志超.车桥系统耦合振动和地震响应的随机分析[D].大连理工大学，2010.

[3]张有为.车辆—轨道耦合系统高效随机振动分析及优化[D].大连理工大学，2013.

作者简介：李金坡（1989-），男，江苏泰兴人，本科，助教，研究方向为土木工程。