首页 百科知识 移动均布载荷在有限元模型中的实现

移动均布载荷在有限元模型中的实现

时间:2022-11-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:实际上,当汽车在路面上行驶时,路面受到复杂的垂直力和水平力的共同作用。为了将问题简化,在汽车正常行驶时,假设汽车轮载为垂直均布矩形载荷;在刹车路段假设汽车轮载为均布的垂直和水平矩形载荷。计算过程中为了实现载荷的移动,首先沿载荷移动方向设置载荷移动带,移动带沿路横向的宽度与施加的均布载荷宽度相同,移动带沿路纵向的长度即为轮载行驶的距离。载荷的移动速度,可以通过设置每个载荷步的时间大小来实现。

7.1.3 移动均布载荷在有限元模型中的实现

国内外现行的道路设计方法一般将汽车载荷简化为静力载荷。实际上,当汽车在路面上行驶时,路面受到复杂的垂直力和水平力的共同作用。为了将问题简化,在汽车正常行驶时,假设汽车轮载为垂直均布矩形载荷;在刹车路段假设汽车轮载为均布的垂直和水平矩形载荷。

计算过程中为了实现载荷的移动,首先沿载荷移动方向设置载荷移动带,移动带沿路横向的宽度与施加的均布载荷宽度相同,移动带沿路纵向的长度即为轮载行驶的距离。然后,将载荷移动带细分成许多小矩形,如图7.9所示,小矩形长度依计算精度而定,可取为轮载加载长度的三分之一。

img612

图7.9 载荷移动带

轮载初始状态时占了三个小矩形的面积即图中1、2和3。移动过程中,载荷沿移动带逐渐向前移动,通过设置多个载荷步,每个载荷步结束时,载荷整体向前移动一个小矩形面积,如第一个载荷步结束时,载荷占据面积为2、3和4。同时为了提高计算精度,每个载荷步中设多个载荷子步,如第一个载荷步中间载荷子步的作用使面积1上的载荷逐渐减小,而面积4上的载荷逐渐增大,依次发展达到载荷移动的效果。载荷的移动速度,可以通过设置每个载荷步的时间大小来实现。

正常行驶时,行驶速度v不变,所以经过每个小矩形所用的时间相同。在刹车路段,可按下式计算刹车加速度:

a=δ·g               (7-73)

式中 a、δ和g——分别为刹车加速度、水平力与垂直力比值系数和重力加速度。

每向前移动一个小矩形面积所用的时间为

img613

式中 n——从开始移动位置向后的第n个矩形;

   Δs——每个小矩形宽度。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈