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摘要
车轮不圆是车辆振动主要激励源之一。然而，车轮不圆是随机的，这表明基于一个确定性车轮不圆分析的车辆振动不能全面地反应出其动态性能。为此，提出一个用于分析随机车轮不圆下车辆振动特性的方法。首先，推导了随机车轮不圆的概率模型，其中车轮不圆高维随机变量被降维成少量独立的幅值及相位等随机变量；其次，建立了考虑车轮不圆的车辆-轨道垂向耦合动力学模型；再次，基于直接概率积分法求解车辆随机振动概率密度函数；最后，计算了车辆随机振动特性的统计量。通过案例研究验证了提出分析方法的有效性。结果表明，高斯分布的车轮不圆随机激励产生的车辆随机振动不再符合高斯分布，且其概率密度函数表现出右偏形状，显著降低车辆运行性能。当车轮不圆幅值的平均值或变化系数线性增加时，车辆Sperling指标可靠度表现出二次或双斜率下降。此外，相比于蒙特卡洛方法，在车辆随机振动相同分析精度下，提出方法的计算效率至少提升一个量级。
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