[发明专利]车辆在离散元模型中移动的计算方法

权利要求书

1.一种车辆在离散元模型中移动的计算方法，包括以下步骤：

①建立标准轴载下二自由度的1/4车辆模型；

②以路面不平度作为车辆激励，根据公式(1)、(2)求解车辆与路面接触荷载：

式中：m₁为汽车车体质量，m₂为车轮质量，k_s为汽车车体悬架刚度系数，c_s为汽车车体悬架阻尼系数，k_t为轮胎刚度系数，c_t为轮胎阻尼系数，z₁为车体质量m₁的垂直方向的动位移，z₂为车轮质量m₂的垂直方向的动位移，f为离散元表面不平度激励，为离散元表面不平度的垂向速度，为车体质量m₁的垂向速度，为车轮质量m₂的垂向速度，为车体质量m₁的垂向加速度，为车轮质量m₂的垂向加速度，F为车辆荷载；

③通过路面各结构层单轴压缩试验获取各结构层的细观参数，应用离散元软件构建路基路面离散元模型；

④采用离散元软件，应用FISH语言编写车辆荷载F的回调函数，回调函数包括N个车辆荷载值，将回调函数施加于步骤③所建立的路基路面离散元模型，求解相应的回调函数作用值；

⑤将车辆在路面上碾压的车轮宽度分割成与车轮接地宽度数值相同的M份，每份建立一个PUBER接触单元，从包括N个车辆荷载值的回调函数中提取第1个至第M个车辆荷载回调函数，将第1个至第M个车辆荷载施加于所建立的M个PUBER接触单元，然后对所建立的PUBER接触单元进行建模计算；

⑥根据车辆行驶速度，增加第M+1个PUBER接触单元，同时去掉第1个PUBER接触单元，在包括N个车辆荷载值的回调函数中提取第2个至第M+1个车辆荷载回调函数，将第2个至第M+1个车辆荷载施加于新建立的M个PUBER接触单元，然后对新建立的PUBER接触单元进行建模计算；

⑦继续增加第M+2个PUBER接触单元，同时去掉第2个PUBER接触单元，在包括N个车辆荷载值的回调函数中提取第3个至第M+2个车辆荷载回调函数，将第3个至第M+2个车辆荷载施加于新建立的M个PUBER接触单元，然后对新建立的PUBER接触单元进行建模计算；

⑧依上列规则继续进行后续的建模计算，如此即可求解出移动荷载在路面向前移动时的垂向作用效果；

⑨根据步骤⑧的计算结果，通过车辆荷载的移动，计算获得路基路面内部各结构层的力学行为，以此得出当道路受到荷载的作用后，路面的各个结构层将会发生的不同程度的沉降。