申请/专利权人：中铁大桥局集团有限公司;哈尔滨工业大学;中铁大桥科学研究院有限公司

申请日：2023-12-05

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117786955A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/11;G01M7/06;G01M7/02;G01M17/007;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：本发明提出一种评价大跨桥梁涡振司乘感受性的方法。本发明所述方法包含四个步骤；步骤一：建立汽车‑人振动系统；步骤二：建立四轮路面随机激励模型和涡振激励模型，步骤三：计算司乘感受性评价指标，综合考虑车辆振动加速度和人体振动加速度，从车辆和涡激振动事件两个角度来评价司乘感受性，使评价结果更加真实可靠。步骤四：司乘感受性评价，在获取了桥梁各阶频率和模态后，当涡激振动发生时，本发明可以从单辆车和涡激振动事件两个角度全面快速地评价司乘感受性。

主权项：1.一种评价大跨桥梁涡振司乘感受性的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤一，汽车-人振动系统建模：对于汽车模型采用二轴整车模型，将其简化为一个15自由度的“质量-弹簧-阻尼”系统，汽车只做匀速直线运动，不考虑系统沿行驶方向的自由度，系统参数均视为线性参数；每个车轮有竖向、横桥向2个自由度，4个车轮共8个自由度；车身有竖向、横桥向、点头、侧倾、横摆共5个自由度；车内座椅有竖向、横向共2个自由度；整个系统共计15个自由度，根据达朗贝尔原理建立运动方程；对于人体模型，将坐姿下的人体集中参数模型简化为一个9自由度的“质量－弹簧－阻尼”振动系统，包含头颈部、上下躯干、内脏、臀部、左右下肢、左右上肢共9个部分，根据动力学知识建立运动方程，汽车模型和人体模型依靠座椅进行连接；步骤二，路桥激励建模：对于路面不平顺模型，依据路面功率谱函数和白噪声信号来建立单轮路面激励模型，接着考虑左右轮迹的相关性、前后轮迹的时滞性，通过数学变换建立四轮路面激励模型；对于涡激振动激励模型，用简谐振动来模拟主梁涡振下的桥梁单点振动，结合涡振振型，推导不同车速下车辆前后轮的涡振激励输入模型；步骤三，计算司乘感受性评价指标：计算单辆车的舒适性评价指标，根据汽车-人振动系统的振动加速度获取人体坐姿模型各部位的振动加速度，以相应的频率加权函数对得到的坐姿模型各部位的振动加速度进行调频处理，再通过轴加权系数进行加权计算得到单辆车的舒适性评价指标：综合计权加速度均方根OVTV和晕动症发病率MSI；计算涡激振动事件的整体舒适性评价指标，在涡激振动事件的全过程中，会通过多辆车，对这些车辆的OVTV和MSI值分别取均方根得到AOVTV值和AMSI值，以此来评价本次涡激振动事件下的桥梁司乘感受性；步骤四，司乘感受性评估：对于发生涡激振动的桥梁，根据桥梁的路面等级和涡激振动的频率和振幅，使用步骤一和步骤二的方法建模，再使用步骤三的方法计算单辆车和涡激振动事件的舒适性评价指标，分别用来评价单辆车的司乘感受性和该涡激振动事件的整体司乘感受性。

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