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1、2009年4月 噪肓與振動(dòng)控制 第2期 文章編號(hào)：1006?1355(2009)0211(H)5 黃志，范讓林2,段小成3,上官文斌 （I.華南理工大學(xué) 機(jī)械與汽車工程學(xué)院?廣州 510641; 2北京科技大學(xué)車輛與設(shè)備工程系?北京 3:3寧波拓普聲學(xué)振動(dòng)技術(shù)有限公司?浙江寧波 315800) 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reseived. hltp:// 2009年4月 噪肓與振動(dòng)控制 第2期 1994-2009 China Ac

2、ademic Journal Electronic Publishing House. All rights reseived. hltp:// 2009年4月 噪肓與振動(dòng)控制 第2期 :介紹汽車排氣系統(tǒng)吊耳的典型結(jié)構(gòu)?分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用車型:結(jié)合吊耳承重和隔振性能的要求? 論述吊耳設(shè)計(jì)原則:對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析.闡述這些方案對(duì)吊耳性能的影響。 :振動(dòng)與滾:排代縈統(tǒng):吊耳:動(dòng)態(tài)特性:設(shè)計(jì)原則 :TK411 : A Structure Characteristics and Des^n Prhcples of Automobile Exhaust System s

3、Isolators HUANG Zh；, FANG Ran^lin, DUAN Xiao-cheng , SHANGGUAN W en-bin (1. College of Mechanical and Automotive Engineering ? South China University of Techno bg y. Guangzhou 510641, China; 2 Dq)arinent of Auloinotive and Equpment Engineering, University of Science and Technobgy. Beijing 100083

4、, China; 3 Niiigbo Tuopu Vibio^coustics Co , Ltd. Ningbo Zhejiang 315800. China) Abstract: The typical structure of isolators for automobile exhaust systems is introduced and dis* cussed Stmctural characteristics and applicatbn cases of different type of autanobiles are analyzed Based on tlie perfo

5、nuance requiiunents. sine design princples of hanger isolator are elaborated Their influences on isolators characteristics arc also discussed in detail 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reseived. hltp:// 2009年4月 噪肓與振動(dòng)控制 第2期 Key words: vibratbn and wave;

6、 exhaust design principle 排氣系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一 ?對(duì)凈 化廢氣排放、吸收發(fā)動(dòng)機(jī)排氣激勵(lì)噪聲具有十分重 要的作用。吊耳作為排氣系統(tǒng)的承重與隔振部件， 起懸掛排氣系統(tǒng)和把來自于排氣系統(tǒng)的激勵(lì)與車 身隔離的作用。隨車身輕量化設(shè)計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)前置一 前輪驅(qū)動(dòng)以及平衡性較差的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的普遍采 用?由排氣系統(tǒng)激勵(lì)引起的車內(nèi)振動(dòng)與噪聲問題在 新開發(fā)車型中較為常見?并直接影響到用戶對(duì)汽車 產(chǎn)品的滿意度。因此如何開發(fā)出高性能的吊耳對(duì) 隔離排氣系統(tǒng)激勵(lì)、優(yōu)化整車NVH性能具有重要的 作用山。 用耳的基本使用性能要求是：具有合理的動(dòng)、 2008 -07 - 29 黃志（

7、1982?）.男.在讀碩士研究生.研究方向：汽車掘 動(dòng)與噪聲控制. E-n）aiL shangguaiM b99@ tsingliua o咚 cn  systan; hanger ihlDn dynamic characteristic: 靜剛度?能夠支撐排氣系統(tǒng)的同時(shí)隔離其振動(dòng)激 勵(lì):應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和一定的使用壽命，以保證 其使用可靠性，2-3>5|0在可査閱到的文獻(xiàn)中，闡述有 關(guān)排氣系統(tǒng)吊耳結(jié)構(gòu)特征和設(shè)計(jì)原則的文獻(xiàn)不多. 故產(chǎn)品工程師在開發(fā)吊耳的過程中多基于經(jīng)驗(yàn)積 累和主觀判斷。本文從各類吊耳結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)系 統(tǒng)的闡述了吊耳的典型結(jié)構(gòu)和常規(guī)設(shè)計(jì)原則?旨在 為相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供必要的

8、參考和啟發(fā)。 汽車排氣系統(tǒng)吊耳的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，其 主要材料為橡膠。該吊耳由上軸銷孔（或稱車身側(cè) 軸銷孔）、下軸銷孔（或稱排氣管側(cè)軸銷孔）、上下限 位塊、彈性支撐橡膠和金屬骨架5個(gè)部分構(gòu)成。其 中上軸銷孔與車身側(cè)支架相連?下軸銷孔與排氣管 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reseived. hltp:// 2009年4月 噪肓與振動(dòng)控制 第2期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing

9、House. All rights reseived. hltp:// 汽車排氣系統(tǒng)吊耳及設(shè)計(jì)原則 111 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. AII rights “served. hltp:// 汽車排氣系統(tǒng)吊耳及設(shè)計(jì)原則 112 側(cè)吊鉤相連?整個(gè)排氣系統(tǒng)可由多個(gè)吊耳懸掛在車 身底板下方。 當(dāng)車輪受到較大的垂向沖擊栽荷時(shí)?排氣系統(tǒng) 與車身之間相對(duì)位移縮小?此時(shí)上下限位塊可有效 防止吊耳被過度壓縮而影響疲勞特性。而當(dāng)?shù)醵?受到排氣系統(tǒng)施加的小位移激勵(lì)時(shí)?可利用吊耳的 彈性

10、支撐橡膠實(shí)現(xiàn)隔振?從而可有效降低排氣系統(tǒng) 振動(dòng)對(duì)汽車乘坐舒適性的影響。金屬骨架可有效 提高吊耳的強(qiáng)度，限制橡膠被過度拉伸?使吊耳可 承受更大的載荷而不易發(fā)生破壞。 1.上軸銷孔 2上下限位塊 A下軸銷孔 4彈性支撐椽膠S金屬肯架 圖1典型吊耳的結(jié)構(gòu)形式 供?沿吊耳外圍插入了剛度很低卻極具韌性的簾線。 當(dāng)?shù)醵艿捷^大的沖擊載荷發(fā)生大變形時(shí)?簾線可有 效抑制吊耳被過度拉伸破壞。簾線的使用雖可防止 吊耳過載破壞?但不能提高吊耳兩臂的彎曲剛度。實(shí) 測(cè)表明，若吊耳兩臂處彎曲剛度不足?易導(dǎo)致兩臂的 第一階彎曲模態(tài)頻率前移?可能與排氣系統(tǒng)或車身局 部模態(tài)耦合而引起車內(nèi)舒適性變差。 圖2(c)和圖2

11、(f)兩種吊耳結(jié)合了圖2(a)—圖 2(d)中吊耳的優(yōu)點(diǎn)。為盡量減少簾耳在極限工況 下被拉直，同時(shí)提高吊耳兩臂的一階彎曲固有頻 率.圖2(c)吊耳在兩臂之間插入了一個(gè)橡膠條。圖 3(b)即為有無中間橡膠條時(shí)的性能對(duì)比。從曲線 可知?在200Hz以下的中低頻域內(nèi)，中間増加的橡 膠條對(duì)吊耳的動(dòng)剛度影響不大.但在200Hz以上 時(shí)?橡膠條可有效降低動(dòng)剛度峰值?且能提高吊耳 的一階彎曲固有頻率。圖2(f)所示的吊耳外邊緣 上粘結(jié)了一層薄金屬片?具有與圖2(e)吊耳類似的 動(dòng)態(tài)性能。根據(jù)文獻(xiàn)日］的分析，外邊緣薄金屬片 的使用不會(huì)顯蓍提高吊耳的動(dòng)剛度.可保證其隔振 性能，同時(shí)還可以將吊耳的一階固有頻率提高

12、，有 效避免了吊耳與排氣系統(tǒng)發(fā)生共振。 吊耳的種類較多?形狀各異?但多數(shù)吊耳的結(jié) 構(gòu)形式都與圖1中所示的典型結(jié)構(gòu)類似?其實(shí)現(xiàn)的 功能也基本一致。圖2—圖5所示為目前常見的幾 種吊耳結(jié)構(gòu)形式.其應(yīng)用車型包括乘用車、SUV以 及商用汽車"除商用汽車的吊耳結(jié)構(gòu)差異較大外， 其余用耳的結(jié)構(gòu)形式基本類似。但由于應(yīng)用車型 不同，故在結(jié)構(gòu)上又存在一定的差別。 圖2(a)和圖2(b)為常見的乘用車吊耳，由于 發(fā)動(dòng)機(jī)排量較小，排氣系統(tǒng)質(zhì)量一般不大，不需要 大剛度的吊耳支撐排氣系統(tǒng)重量?因此吊耳一般體 積較小?吊耳的垂向與剪切方向的動(dòng)、靜剛度相對(duì) 其它車型要低(約20—50N /mm) 0圖2 (a)吊耳的

13、剛度主要由下軸銷孔處的橡膠提供，而圖2(b)用耳 的垂向拉伸剛度主要由吊耳兩臂處的橡膠提供。 此外，圖2 (a)吊耳車身側(cè)體積要小于排氣管側(cè)體 積?使得吊耳呈金字塔形，易于在狹小的空間內(nèi)與 車身側(cè)支架裝配。由于這兩種吊耳的垂向動(dòng)剛度 較低.具有較好的隔振特性.但不宜承受過大的栽 荷.故多布置在承重不大的排氣系統(tǒng)前端。 為避免圖2(a)、圖2(b)中吊耳被過度拉伸破 壞?在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，如圖2(c)、圖2(d)所 示。這兩種吊耳的垂向剛度主要由兩臂處的橡膠提 ~T 2()mm _L ~T 2

14、m _L 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. AII rights “served. hltp:// 2009年4月 噪肓與振動(dòng)控制 第2期 (a)無中間橡膠條 (b)性能曲線(激勵(lì)振幅=Q

15、Imm) 圖3中間操膠條對(duì)吊耳性能的影響 與圖2中吊耳相比.圖4(a)、(b)所示的吊耳尺 寸較大.彈性支撐橡膠厚度更大?靜剛度提高.該型 吊耳多用干具有越野能力的SUV車型。此外?該型 吊耳沿四周內(nèi)嵌有金屬骨架?吊耳具有較大的抗彎 剛度和抗扭剛度?裝配后吊耳不易因彎曲或扭轉(zhuǎn)載 荷而發(fā)生疲勞破壞。同時(shí)金屬插件可起到限位作 用?可防止過載時(shí)下軸銷孔在垂向出現(xiàn)大位移破 壞。圖4(a)、圖4(b)兩種吊耳均可抑制吊耳繞車 身側(cè)支架的偏擺，其中(")通過螺栓連接取代上軸 銷孔.(b)利用雙軸銷孔與支架相連.兩者均沒有繞 軸銷孔軸線的旋轉(zhuǎn)自由度。 (a) (b) 圖4 SUV車型常用的吊耳結(jié)

16、構(gòu) 圖5(a).圖5(b)所示為商用汽車上常用的吊 耳結(jié)構(gòu)?從該圖可知?吊耳無上軸銷孔?通過堅(jiān)固的 鋁質(zhì)支架與車架相連。與乘用車吊耳相比,商用車 吊耳的靜剛度更高?結(jié)構(gòu)更堅(jiān)固?？紤]到商用汽車 的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜及受安裝空間約束?某些吊耳 需要傾斜安裝?要求吊耳能夠提供水平和垂直兩個(gè) 方向的剛度?因此圖5(a)吊耳四角均分布彈性支撐 橡膠。此外吊耳通過鋁支架與車身連接?限制了排 T 50mm 丄 圖5商用車常用的吊耳結(jié)構(gòu)氣系統(tǒng)繞軸銷孔的偏擺,提高了排氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 2 吊耳的主要性能參數(shù)有：吊耳的強(qiáng)度、耐高溫 性、耐久性、動(dòng)剛度和滯后角。其中強(qiáng)度、耐高溫 性、耐久性主要受橡

17、膠材料本身影響?而吊耳的動(dòng) 剛度和滯后角不但與結(jié)構(gòu)有關(guān)?而且與激振頻率和 激振振幅相關(guān)。在關(guān)心的頻率范圉內(nèi)?希望動(dòng)剛度 低?以保證用耳具有較好的隔振性能.但吊耳的耐 久性變差。提高吊耳的動(dòng)剛度?可提高耐久性，但 不能有效隔離排氣系統(tǒng)傳遞給車身底板的動(dòng)態(tài)激 勵(lì)力?可能導(dǎo)致汽車舒適性的惡化"。總之，吊耳 的性能與采用的橡膠材料、橡膠硬度、金屬骨架以 及幾何尺寸等設(shè)計(jì)因素有關(guān)?在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，往 往需要綜合考慮上述設(shè)計(jì)因素?不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案0 吊耳的制造材料多選擇硅橡膠(筒稱VQM)或 三元乙丙橡膠(簡(jiǎn)稱EPDM)o VQM具有硅氧鏈狀 結(jié)構(gòu)?其犍能是443. 5KJ/MOL.比一般碳碳鍵能 (3

18、55KJ/MOL)高得多，因此VQM具有極好的耐高、 低溫特性?其工作溫度區(qū)間可在?60C—300C之 間?便得VQM吊耳可以適應(yīng)排氣系統(tǒng)的高溫惡劣 工況。VQM還具有較好的耐臭氧特性和生物惰性. 使吊耳不易因氧化失效?且使用過程中不釋放對(duì)人 體有害的物質(zhì)。EPDM是另一種優(yōu)良的橡膠減振材 料?廣泛應(yīng)用于各種減振產(chǎn)品中。它具有較好的耐 氧化、抗臭氧和抗侵蝕的能力。EFDM對(duì)各種惡劣 氣候的適應(yīng)能力較強(qiáng)?其物理性能穩(wěn)定?且成本較 低。EPDM的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是易于硫化?因此與金屬 黏合時(shí)附著性好。 VQM的缺點(diǎn)是價(jià)格較EPDM貴?成本要高。鑒 干VQM的優(yōu)缺點(diǎn)?多將VQM材料的吊耳布置在工 作溫度

19、較高?而質(zhì)量相對(duì)較輕的排氣系統(tǒng)熱端或柔 性節(jié)附近。EPDM的缺點(diǎn)是耐高溫性能不如VQM. 可承受的最高工作溫度為150C.多將EPDM材料 的用耳布置在工作溫度相對(duì)較低的排氣系統(tǒng)冷端。 在選擇吊耳的材料時(shí).需要依據(jù)吊耳的實(shí)際工況和 安裝位置來決定。 橡膠硬度對(duì)吊耳的動(dòng)態(tài)特性具有較大的影響? 一般而言?吊耳的動(dòng)剛度隨橡膠硬度提高而提高? 動(dòng)剛度的峰值頻率隨硬度提高而后移。圖6給出了 一吊耳在不同橡膠硬度下的實(shí)測(cè)動(dòng)剛度特性曲線。 該吊耳結(jié)構(gòu)與圖1所示的吊耳一致，僅無金屬骨架. 材料為EPDMo從曲線可知?吊耳的動(dòng)剛度在 1994-2009 China Academic Journal Ele

20、ctronic Publishing House. All rights reseived. hltp:// 汽車排氣系統(tǒng)吊耳及設(shè)計(jì)原則 113 300Hz之內(nèi)略有增加.而其峰值固有頻率隨橡膠硬 度的提高而明顯増大?使吊耳不易與排氣系統(tǒng)激勵(lì) 發(fā)生共振。 0 KX) 2(H) 3(M) 44M) 頻率/Hz N 3( 2( I) (MM 振幅=Q I mm) 圖6不同硬度吊耳的動(dòng)剛度特性 吊耳結(jié)構(gòu) 橡膠材料 失效循環(huán)次數(shù) 疲勞性能評(píng)價(jià) 無管架 EFDM 60.000 不合格 有肯架 EFDM 150.000 臺(tái)格 2 3 吊耳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)化

21、主要指金屬骨架對(duì)其動(dòng)態(tài)特 性和耐疲勞性能的影響。 表1為有無金屬骨架時(shí)的吊耳性能對(duì)比。吊耳 結(jié)構(gòu)如圖1所示,金屬骨架加在吊耳的外圈。吊耳 的材料均為EFDM.硬度均為50o吊耳的疲勞試驗(yàn) 條件為:預(yù)載65N.激勵(lì)載荷+280/?200N.激勵(lì)頻 率4Hz.溫度80C.要求冃標(biāo)循環(huán)次數(shù)為100 000a 從該表可知?未加入金屬骨架時(shí)?吊耳經(jīng)過60 000；矢 循環(huán)后即失效.未達(dá)到目標(biāo)循環(huán)次數(shù)的要求。而加 入金屬骨架后，吊耳直到150 00嗽循環(huán)后才失效, 可見金屬骨架可大大提高吊耳的耐疲勞性能。 2 4 吊耳的幾何尺寸設(shè)計(jì)主要基于耐久性、動(dòng)剛度 和空間布置等方面的考慮。受布置空間約束.吊耳

22、 的外輪耶尺寸必須在給定的設(shè)計(jì)空間內(nèi)?其長(zhǎng)度和 寬度尺寸可根據(jù)吊耳的性能參數(shù)要求進(jìn)行適當(dāng)優(yōu) 化調(diào)整。吊耳的厚度尺寸對(duì)其耐久性和動(dòng)剛度具 有重要影響。若要保證吊耳不發(fā)生疲勞破壞?則需 要將厚度加大:但過大的厚度不利于節(jié)約材料、降 低成本.而且也不利干裝配。圖7所示為結(jié)構(gòu)相同. 但厚度不同的某吊耳動(dòng)剛度特性曲線(厚度分別為 15mm和25mm)。從曲線可知?厚度的増加使吊耳 在400Hz頻段內(nèi)動(dòng)剛度顯菩增加，不利于排氣系統(tǒng) 隔振 試驗(yàn)表明：調(diào)整吊耳厚度尺寸的分布?保持軸 銷孔附近的厚度，降低中間部分橡膠厚度?不但可 節(jié)省材料?而且吊耳不易出現(xiàn)高頻動(dòng)態(tài)硬化現(xiàn)象? 圖8Q)所示即為該型吊耳結(jié)構(gòu)。圖8

23、(b)為不同厚 度分布時(shí)的動(dòng)剛度特性比較?？梢?通過降低吊耳 中間部分厚度，200Hz以內(nèi)吊耳的動(dòng)剛度僅略微增 加?但大大提高了吊耳的一階固有頻率，改善了吊 耳的隔振性能0 0 ( HM) 2()0 3()0 UM) 頻率/Hz :MX25O2(XI5(I(M;>( S 7厚度對(duì)動(dòng)剛度轉(zhuǎn)性的影響 丁 100 200 300 400 頻率/Hz (a)吊耳結(jié)構(gòu)(b)厚度分布對(duì)動(dòng)剛度性能的影響 圖8厚度對(duì)吊耳性能的影響(滋勵(lì)振幅=0 lmm) 3 在分析各類排氣系統(tǒng)吊耳結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上?闡述 了吊耳的常規(guī)設(shè)計(jì)原則，分析了各設(shè)計(jì)原則對(duì)吊耳 的強(qiáng)度、耐高溫性、可靠性和耐久性、動(dòng)剛度

24、特性的 影響?主要結(jié)論如下： (1) 吊耳雖然結(jié)構(gòu)各異?但其基本結(jié)構(gòu)特征類 似.均實(shí)現(xiàn)懸掛排氣系統(tǒng)和隔離其振動(dòng)激勵(lì)的作用0 (2) 橡膠材料對(duì)用耳的耐高溫性、耐久性具有 重要的影響?材料的選擇視吊耳的布置位置來確定0 (3) 椽膠硬度對(duì)吊耳的固有頻率影響較為明 顯?隨硬度值的增大固有頻率提高，動(dòng)剛度在中低 頻范圍內(nèi)有所増加。 金屬骨架對(duì)提高吊耳的使用壽命具有重 要作用。實(shí)測(cè)表明?通過合理設(shè)計(jì)金屬骨架?不但 可顯蓍提高吊耳的使用壽命?而且可提高吊耳的固 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. AU

25、rights “served. 2009年4月 噪聲與振動(dòng)控制 第2期 有頻率?使吊耳不易與排氣系統(tǒng)激勵(lì)產(chǎn)生耦合。 (4) 幾何尺寸對(duì)吊耳動(dòng)剛度特性具有明顯影 響。在保證靜剛度的前提下?應(yīng)該適當(dāng)降低吊耳厚 度尺寸。試驗(yàn)與計(jì)算表明?通過調(diào)整吊耳的厚度分 布也可以提高吊耳的固有頻率。 [1 ] M D Rao, K J W irkner, S Grucnbcig Dynamic Characterization of Aurmotive Exhaust Ix)lators[ J Journal of Autinobile Engineering. 2004. Vol 218. N

26、q 8: 891 -90ft [2 ] M M Galindo Science & Techno bgy De sigil mg Exliaust Systans[ R ]? S\E Paper 2(X)3 - 01 - 1656 [3] J Pang. P Kurrie, M Qatu. Robert RebandL Roberta Malkov*ski Attribute Anal)rsis and Criteria ibrAutinotive Exhaust Systems [ R ]? SXE Paper. 2003 ? 01 ? 022L 14 J KNaKahara. N N

27、akagiwa, KQhta. TM iyakc. RKakar la Dynamic characteristics of Exhaust Hanger Composed of Rubber and Thin Metal Ring [J ]? JNE fcitematbnal Journal Series C, 2006. Vol 49, Nq 3: 750 ? 757. [5 J CM Lee. S T Park Dcvcbpinent of a Sinple Nunerical Method of the Exhau st System k) Find Op tin ized Desi

28、gn ValucsJR |. &kE Paper 1999 ? 01 ? 1666 [6 ] M Hamada Dewbpnient of High Perftinnance Exhaust Mountings! R J. Paper 1994 ? 01 ? 0611 [7 ] SFLing. T C Pan. Geok H ian Lin Vibratnn Lolatbn of Exhaust Pipe Under Vehicle Chassis! J |. hitematbnal Journal of Vehicle Design. 1994, 15(1/2): 131 ? 142

29、1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. htlp:// 2009年4月 噪聲與振動(dòng)控制 第2期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. htlp:// 2009年4月 噪聲與振動(dòng)控制 第2期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishi

30、ng House. All rights reserved. htlp:// 2009年4月 噪聲與振動(dòng)控制 第2期 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. htlp:// 2009年4月 噪聲與振動(dòng)控制 第2期 提取出圖4中極小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度.分別計(jì)算出其 在梁上振動(dòng)波數(shù)可以得出圖5,由圖5觀察得出，振 動(dòng)波數(shù)大致以2為等差遞減.可以得出本系統(tǒng)模型 中車輛過橋時(shí)產(chǎn)生跨中最大撓度較小的最佳速度 為 V =3 6ZQi/(3 6旳| /V。

31、? 2n) (n =0. 1, 2…兒 Vo 為一個(gè)較小的最佳過橋速度.在本例中可以選擇 30km/h當(dāng)〃 =5時(shí)，計(jì)算得出的最佳過橋速度為 71km/h.由于移動(dòng)荷載質(zhì)量的影響.跨中撓度振動(dòng) 頻率相對(duì)理論值有所降低.故計(jì)算出的最佳過橋速 度與實(shí)際有所偏差。 圖5速度冰度曲線極小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)浪數(shù) 研究了橋梁結(jié)構(gòu)的豎向振動(dòng)，將耦合振動(dòng)方程 矩陣化?結(jié)合MATLAB的數(shù)值計(jì)算功能?得出如下 結(jié)論：當(dāng)梁橋跨中出現(xiàn)最大撓度時(shí)?荷載并不總是 作用在跨中位置?而是隨著速度的改變有規(guī)律地變 化:移動(dòng)荷載撓度曲線以一定的頻率圍繞靜撓度線 波動(dòng)?波動(dòng)幅值隨速度的增大而增大?振動(dòng)頻率相 對(duì)理論值有所降低:

32、隨著速度的提高?跨中最大撓度 曲線以振幅和周期都逐漸増大的半正弦波形式增 大.且曲線極小值點(diǎn)的振動(dòng)波數(shù)以2為等差遞減。 本文解決時(shí)變系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)的方法?理論上可推廣 到更復(fù)雜的振動(dòng)問題的解決?比如車體和橋梁結(jié)構(gòu) 的橫向振動(dòng)、空間振動(dòng)等。 [I ] Pesterev A V , Bcrgnan L A. Response of a nonoonser vative continuous system a moving concentrated bad [J]. J? Appl Meeh , 1998,65:436 ? 444 [2 ] MichallsasG. SophianopoubsD

33、. Kounadis A N. The effect of a moving mass and other parameters on die dy nanic response of a sinply supported bean? Journal of sound and Vibration [J]. 1996. 191 (3) : 357 ? 362 I 3 I曹志遠(yuǎn).時(shí)變力學(xué)及其工程應(yīng)用[J]?力學(xué)與實(shí)踐. 1999 ,21(5) : 1 ? 4. I 4 ]翟婉明?車輛軌道輜合動(dòng)力學(xué)].北京：中國鐵 道出版社.2002 [5]曹雪琴?橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析[M].北京:中國鐵道出 版

34、社.1987. I 6 |韋玉學(xué).多跨度連續(xù)柝染動(dòng)態(tài)響應(yīng)的研究|J|.裝備 制造技術(shù),2007 (9): 53 - 69. [7 ]曽慶元?郭向榮 列車柝梁時(shí)變系統(tǒng)振動(dòng)分析邂論 與應(yīng)用[M].北京沖國鐵道出版社，1999. [8 ]卜潼清?婁國充.汽車對(duì)橋梁沖擊作用分析[J]. W 動(dòng)與沖擊.2007 (I): 52?5S I 9丨王沬然?肖勁松.MATLAB5. X與科學(xué)計(jì)算(M ).北 京清華大學(xué)出版社.20(X1 |10]姜蕊薛?華愎煜.MATLAB中常微分方程初值問題解 法的剖析[J].應(yīng)用科技-2001:32?34. 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. htlp://