求解冲击载荷

jiangsuyun

问题原型为：
    已知条件：
          m1为拖拉机前轮质量，m2为拖拉机后轮质量，m3为悬挂农具的质量，L1为前后轮距，L2为后轮至悬挂农具质心的距离，a为悬挂农具的加速度；
    求解：在后轮上施加多大的冲击载荷才能使悬挂的农具有a这样的加速度？（题中考虑轮胎的刚度k，暂不考虑阻尼）
简化模型如图

jiangsuyun

再补充一下：
    其实是想做一个实验，针对新款拖拉机的抵抗垂直方向动态载荷的能力，实验具体如下：
一台拖拉机在有枕木（有一定高度，比公路上的减速带要高）的环形跑道上行驶，拖拉机后面挂着农具，就像我们平时看到农田里干活的一样。
不过这个农具是悬在半空，试验中保持水平，不和地面接触。

拖拉机在沿着环形跑道行驶过程中，因为环形跑道上铺着很多枕木，所以拖拉机会不断的压过枕木，此时拖拉机整体会承受冲击载荷，
后轮自然也会产生冲击载荷，这个载荷会使得后面的农具产生加速度。于是根据牛顿第二定律，我们知道会产生比较大的载荷。
这就是我们实验中需要的，我们希望来测试拖拉机后桥承受这种冲击载荷的能力。

假设我们实验希望农具的加速度能达到35m/s2，那么我们可以得到后轮所需要的冲击载荷.


还望大家多多指教啊！

dujunmin

我觉的有一个概念需要搞清楚，其实你考虑的是结构在随机激励作用下的振动响应问题，应当用结构动力学的思想去分析，而不是简单用加速度进行衡量。

wanyeqing2003

前轮轮胎也应该有刚度吧？可以简化为两自由度的问题。
我做过拖拉机机体振动分析，可参考“拖拉机机体振动分析方法及其应用”，刊登在拖拉机与农用运输车杂志上。

wanyeqing2003

建立好力学模型后，可以用线性加速度方法分析。