关键词：地表振动;弹性滚子;轮-地相互作用;Fourier变换;Laplace变换
摘 要：本文从汽车动力学出发,建立1/4汽车与半空间地基耦合振动的动力学模型,并采用弹性滚子接触模型来反映轮胎包容性.模型中同时考虑轮-地之间的纵向和竖向作用力,构建系统动力控制方程,利用Fourier和Laplace积分变换进行求解,推导出地表振动位移的解析解.在数值算例中,利用离散傅里叶逆变换和Crump法进行数值反演,得出地表振动位移的空间分布,由此讨论了轮胎着地长度和轮-地相互作用力的变化规律,并对地表振动位移的参数影响作出分析.结果表明,地面不平度对轮-地之间作用力的影响最为显著,地面越不平顺则轮-地作用力和地表振动位移越大.车速对轮-地作用力的大小影响有限,但对载荷激励频率影响较大,车速增大则激励频率增大,地表振动位移随之增大.在较低车速时,轮胎包容性对轮-地作用力和地表振动产生一定影响,轮胎充气压力增大,轮-地作用力和地表振动位移增大,但随着车速升高,这种影响将逐渐消失.
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