車輛與道路/橋梁耦合隨機動力分析及優化

摘 要：車輛與道路/橋梁耦合系統隨機動力清晰化驗證與靈活優化工作結果，將直接決定日后我國交通事業長期可持續發展進程，不過目前我國在此類結構單元下的改造優勢卻不太樂觀。單純拿車輛振動與路面不平整程度關聯驗證評估工作來講，內部技術人員通常會將核心注意力自然地投射到時間歷程之上，獲取的概率、隨機動力結果必然不夠精準，最終嚴重制約車輛行駛安全質量。面對此類狀況，筆者決定聯合車輛與道路/橋梁耦合系統內部動力規則加以科學驗證解析，同時聯合以往弊端調查結果進行關鍵性優化方案制定，希望在一類以隨機振動靈敏程度為核心的動力優化方式輔助范疇下，能夠為后續相關施工活動提供更加堅實的安全技術保障。

關鍵詞：車輛；道路/橋梁；耦合；隨機動力；優化解析

0 引言

隨著中國特色社會主義事業體系架構不斷完善，有關交通領域內的車輛道路/橋梁耦合隨機動力分析成果開始不斷革新。但是畢竟我國計算機信息處理技術發展起步較晚，施工管理主體在處理多元化數據信息期間力有不逮。結合以往我國特定區域車輛和道路/橋梁耦合動力評估和優化工作流程加以客觀論證，因為當中穿插目標、約束等多種函數，致使后期靈敏度分析流程遭受百般限制，即便是目前較為流行的最小二乘法、攝動法，面對此類困境基本束手無策。因此，聯合上述一切狀況，進行車輛和道路/橋梁耦合系統隨機動力優化分析關鍵性問題整理說明，絕對是迎合交通事業安定和諧發展訴求的最佳途徑。

1 探究車輛和道路/橋梁耦合運動規則的必要條件整理

結合以往實踐調查經驗整理解析，在特定區域車輛與道路/橋梁耦合體系架構之下，車輛行駛動作便可被視為一類較為復雜的多自由角度振動單元，為了盡量維持內部隨機動力優化解析流程的簡易程度，技術人員有必要提前作出以下規范準備。

首先，將處于行駛過程中的車輛車身視為常規鋼體結構，至于前橋、后橋等自然過渡轉化成為集中質量。

其次，認定此類車輛左向、右向輪胎在同一時間內所承受的路面不平整激勵功率不存在任何偏差跡象，特殊狀況下會在受激勵時間方面出現些許偏差跡象。同時，該車輛自始至終維持勻速直線運動特征，其輪胎也和地面進行同步連續接觸，并且當中的垂直方向以及仰俯振動效應必然會對路面產生清晰化影響。

最后，技術人員仍應將車輛行駛期間對于路面的其余方向振動影響要素迅速剔除。

結合上述規范要素加以細致驗證解析，一旦行駛過程中的車輛輪胎和路面始終維持接觸關系，借助Zcn為代號的車輛，其第n個車輪同步滋生的位移反應，相應地會在D Alembert原理層次之上進行清晰化映射。

2 車輛和道路/橋梁耦合隨機動力科學驗證與精確解析方式研究

一旦某類車輛在道路/橋梁表面行駛，其與橋梁的接觸點位移加速度、耦合隨機動力等便會隨即呈現顯著性關聯；此時異質化單元內部任何信息都會被快速獲取。所以，為了令耦合力在既定時間范疇內部連續性變化規則得以精確重現，技術人員便有必要有序地整理前/后積分時刻對應的節點信息內容，并且進行適當連續性調試改造。在此類手段控制范圍之下，相對繁雜的隨機動力分析流程，就會快速朝著簡易形態的相關節點外力向量有限元分析層次過渡轉換。此類手段不管是在整體操作細節的流暢銜接成果、計算速度以及數據精準性規整轉化方面，適應地位都是極為深刻的。

歸結來講，車輛和道路/橋梁一切耦合運動方程都會在特定狀態內部加以生動演示。按照精細化解讀思維驗證，在具體車輛與橋梁/道路結構產生藕合運動反應期間，涉及內部激發的荷載效用，必然會在單位時間向量隊列之中賦予兩類截然不同的函數表達模式，當中包括線性、指數函數等。技術人員要做的便是，全面推動特定單元節點分解調試速率，確保歸類工作處理妥當之后，主動從中篩選提取包括多項式、調至性函數在內的多種外在計算控制線索。

3日后我國道路/橋梁與車輛耦合系統下的隨機動力優化改造策略解析

針對車輛和道路/橋梁藕合體系架構下的隨機動力效應加以優化改造，其核心準則在于掌控傳統隨機動力響應準則，避免荷載作用力突變、積分過小問題的不斷重復滋生結果。再就是針對此類耦合系統內的振動分析實效加以整改提升。在此類思路控制范圍之下，主動構筑起一類隨機振動靈敏度驗證解析渠道。具體要求便是靈活利用上述一切技術性手段，精確獲取可靠的一階、二階，乃至高階靈敏度信息。

在此基礎之上，通過對PEM-PIM法的應用，可獲取車輛動力響應相對于設計變量的一階靈敏度。假定系統隨機響應第n個分量表現形式為Zn（a+bi）e，則可進一步對系統響應位移及其功率譜的一階靈敏度進行計算。按照虛擬激勵法，也可測定相對于多個獨立激勵源的隨機激勵數值。當數值反映車輛重心豎向加權加速度均方根值持續提升的情況下，意味著車輛的振動趨勢表現顯著，因此可結合工程實際情況，對設計變量進行合理調整。

4 結語

綜上所述，單純對于車輛與道路/橋梁耦合系統來講，尤其經過基礎性輸入指標模糊和路面不平整現象影響，當中衍生動力隨機性分布特征勢必過于顯著。所以，最終規律探究與結構優化改造難度也將大幅度提升。相關技術型人員，有必要在日后不斷提升此類動力因素關注力度，聯合西方先進公路施工經驗和技術設備，進行隨機振動靈敏度優化方式提煉，希望能為日后車輛安全、平穩行駛結果提供大力支撐輔助貢獻。

參考文獻：

[1]朱艷.車橋系統隨機振動理論與應用研究[D].西南交通大學，2011. [2]張志超.車橋系統耦合振動和地震響應的隨機分析[D].大連理工大學，2010.

[3]張有為.車輛—軌道耦合系統高效隨機振動分析及優化[D].大連理工大學，2013.

作者簡介：李金坡（1989-），男，江蘇泰興人，本科，助教，研究方向為土木工程。