车辆-轨道-桥梁竖直耦合振动程序设计及仿真

发布时间：2017-08-22 07:30

  本文关键词：车辆-轨道-桥梁竖直耦合振动程序设计及仿真

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【摘要】：为研究轨道交通车辆经过高架桥时的动态特性,以弹性支承块式无砟轨道为例,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了车辆-轨道-桥梁耦合系统的竖向振动矩阵方程,利用MATLAB软件编写了计算程序。数值算例验证了计算程序的可靠性。通过改变系统参数,探索了轨道不平顺、车辆速度和轨道结构竖向刚度对系统竖向振动响应的影响。结果表明:轨道振动频率分布在0~500 Hz范围内,以20 Hz以内的低频振动为主;桥梁振动频率分布在0~200Hz范围内,以一阶竖向弯曲振动为主;轨道不平顺所产生的轮轨高频冲击力可达轴重的3倍,是车辆-轨道-桥梁耦合系统重要激励源之一;轮轨力和轨道加速度响应对车速的变化敏感,车辆-轨道-桥梁耦合系统位移响应对车速的变化不敏感;扣件和支承块胶垫竖向刚度应根据设计要求在40~80 k N/mm之间进行合理匹配取值。
【作者单位】： 同济大学铁道与城市轨道交通研究院;
【关键词】： 轨道交通 车辆-轨道-桥梁 竖向耦合振动 程序设计及仿真 动力响应
【分类号】：U211.3;U441.3
【正文快照】： 轨道交通车辆在高架桥上运行时产生的结构振动和噪声问题一直困扰着人们的生活。轮轨复杂的非线性接触是该问题的核心。在轮轨关系的仿真分析中,应用最广泛的两款软件为ADAMS和SIM PACK AG。虽然,两者的轮轨模块可以很好地体现车辆和轨道的耦合作用,但对需要考虑柔性基础(桥梁

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 李东平;王宁波;曾庆元;;车桥时变系统耦合振动分析模态综合法[J];铁道科学与工程学报;2009年03期

2 晋智斌;强士中;李小珍;;高速列车-桥梁竖向随机振动的时域分析方法[J];地震工程与工程振动;2008年03期

3 张志超;张亚辉;林家浩;;车桥耦合系统非平稳随机振动分析的虚拟激励-精细积分法[J];工程力学;2008年11期

4 张爱莲;陈书剑;;ADAMS柔性体建模技术研究[J];煤矿机械;2011年06期

5 王宁波;任伟新;肖祥;;列车-桥梁耦合振动研究综述[J];力学进展;2012年05期

6 逄焕平;董满生;侯超群;;车桥耦合振动分析的状态空间法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2012年12期

7 罗文俊;雷晓燕;练松良;;车辆-高架桥耦合系统竖向振动分析车辆轨道新模型[J];华东交通大学学报;2013年02期

8 李小珍,强士中;列车-桥梁耦合振动研究的现状与发展趋势[J];铁道学报;2002年05期

9 杜宪亭;夏禾;张田;;车桥耦合振动迭代求解稳定性研究[J];振动与冲击;2012年22期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 向俊,左一舟,赫丹,杨军祥,曾庆元;关于列车-轨道(桥梁)时变系统空间振动方程的建立及其求解[J];铁道科学与工程学报;2005年01期

2 史龙龙;时瑾;;基于LS-DYNA的城际高速铁路高架线路等速双向会车动力响应分析[J];铁道科学与工程学报;2012年02期

3 晋智斌;强士中;李小珍;;高速列车-桥梁竖向随机振动的时域分析方法[J];地震工程与工程振动;2008年03期

4 王贵春;潘家英;陈淮;;考虑约束扭转的斜拉桥车激横向振动分析[J];地震工程与工程振动;2008年05期

5 王彬力;蒲黔辉;白光亮;;城市轨道交通U型梁动力性能研究与实验验证[J];地震工程与工程振动;2011年06期

6 李小珍;张黎明;张洁;;公路桥梁与车辆耦合振动研究现状与发展趋势[J];工程力学;2008年03期

7 张志超;张亚辉;林家浩;;水平地震下列车过桥的非平稳随机响应及其极值估计[J];工程力学;2011年01期

8 胡秀月;;公路高墩大跨桥梁车桥耦合振动分析[J];广东交通职业技术学院学报;2012年01期

9 高丕勤;;既有桥梁结构动力性能改善措施及应用[J];中外公路;2012年03期

10 王贵春;潘家英;;红水河斜拉桥在车辆通过时的动力响应分析[J];世界桥梁;2007年04期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 徐文涛;张亚辉;林家浩;;基于PEM-PIM方法的车辆非平稳振动灵敏度分析及优化[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009（CSMO-2009）论文集[C];2009年

2 巨建民;张敏;;桥墩与河水流固耦合振动分析[A];中国交通土建工程学术论文集（2006）[C];2006年

3 李小珍;张黎明;童登国;强士中;;公路桥梁与车辆耦合振动理论与分析模型[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2008年

4 李小珍;李俊;朱艳;刘德军;强士中;;车桥耦合动力仿真分析及其在客运专线桥梁设计中的应用[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 于艳丽;桥建合一大型站房结构关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年

2 王英杰;考虑车体柔性的车—桥动力响应分析及行车舒适性影响因素研究[D];北京交通大学;2011年

3 罗浩;高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥徐变变形对车—桥系统耦合振动的影响研究[D];中南大学;2011年

4 刘海涛;强风作用下列车—汽车—桥梁时变系统的动力响应及行车安全性、舒适性研究[D];中南大学;2011年

5 杜宪亭;强地震作用下大跨度桥梁空间动力效应及列车运行安全研究[D];北京交通大学;2011年

6 刘德军;风—列车—线路—桥梁系统耦合振动研究[D];西南交通大学;2010年

7 于芳;列车荷载及地震作用下隔震铁路桥梁的动力性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

8 林敏;基于虚拟激励法的汽车平顺性仿真研究[D];广东工业大学;2011年

9 赵甲荐;胶轮轨道列车—桥梁系统空间振动响应研究[D];华南理工大学;2011年

10 蔡成标;高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动理论及应用研究[D];西南交通大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 徐薇;站桥合一大跨度车站结构车致动力效应分析[D];武汉理工大学;2010年

2 李述慧;城市高架桥梁汽车—桥梁耦合时变系统动力响应分析[D];中南大学;2011年

3 姚成钊;考虑桥面不平顺影响的公路车辆—桥梁耦合振动分析研究[D];中南大学;2011年

4 赵尊焘;京九线九江长江大桥运营性能试验研究[D];中南大学;2011年

5 赵盛民;基于车桥耦合振动的刚架拱桥加固效果评价研究[D];长安大学;2011年

6 岳迎九;晋陕黄河特大桥主桥方案比选[D];西南交通大学;2011年

7 李坤;高墩大跨连续刚构桥在温度作用下的轨道高低不平顺及对列车的动力影响[D];西南交通大学;2011年

8 张帅;高速铁路曲线桥梁车桥耦合振动响应研究[D];天津大学;2010年

9 邹岩;京津铁路桥的车桥耦合振动研究[D];天津大学;2010年

10 孙燕军;公路桥梁车辆耦合系统随机振动响应分析及其随机控制研究[D];南京航空航天大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 阎贵平，，夏禾，陈英俊;列车与刚梁柔拱组合系桥系统的地震响应分析[J];北方交通大学学报;1994年01期

2 夏禾，阎贵平，陈英俊;列车一斜拉桥系统在风载作用下的动力响应[J];北方交通大学学报;1995年02期

3 王庆波,汪胜,许克宾,夏禾;高速铁路连续梁桥动力响应分析[J];北方交通大学学报;1997年04期

4 赫丹;向俊;郭高杰;孔凡兵;曾庆元;;砂浆刚度和阻尼对高速列车-板式轨道时变系统竖向振动的影响[J];铁道科学与工程学报;2006年03期

5 何度心;列车动载[J];地震工程与工程振动;1988年04期

6 谭东耀,杨庆山;动力系统在时间相关荷载激发下随机振动的离散分析方法[J];地震工程与工程振动;1990年02期

7 王生泽;线性的变振动系统动力学方程的一类解法——区间状态转移矩阵逼近算法[J];中国纺织大学学报;1998年03期

8 利远翔;雷晓燕;张斌;;高速列车—无砟轨道—桥梁耦合系统振动特性分析[J];华东交通大学学报;2010年03期

9 丁建华，李冀龙，高农;车流作用下简支桥梁的随机振动分析[J];哈尔滨建筑大学学报;1997年02期

10 蒋培文;贺拴海;王凌波;;车辆相互作用对连续梁车桥耦合振动影响分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2011年08期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 黄林;列车风与自然风联合作用下的车—桥耦合振动分析[D];西南交通大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张守云;移动荷载作用下桥梁响应的高效计算[D];大连理工大学;2006年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王宁波;任伟新;肖祥;;列车-桥梁耦合振动研究综述[J];力学进展;2012年05期

2 刘钰;范晨光;高芳清;张同刚;;考虑跳车情况下的车-桥耦合振动研究[J];四川大学学报(工程科学版);2012年S2期

3 王本利;王世忠;安为民;于永德;;用有限元法分析导管固液耦合振动[J];哈尔滨工业大学学报;1985年02期

4 李国彦;;脉动气流与薄板耦合振动的一个数值解法[J];昆明工学院学报;1985年03期

5 曹维嘉,龚尧南;梁/液体耦合振动的边界积分对称列式法[J];航空学报;1988年09期

6 林书玉;张福成;;超声频圆柱体耦合振动等效线路及其应用[J];陕西师大学报(自然科学版);1989年02期

7 林书玉,张福成,员维俭;超声频矩形厚板的耦合振动位移分布及其谐振特性[J];声学与电子工程;1990年04期

8 毛志祥,杨觉敏;飞机整体油箱的液固耦合振动计算[J];航空学报;1990年11期

9 李渤仲,宋希庚,宋天相,薛冬新;活塞式发动机轴系耦合振动问题(二)——扭转、轴向的升级连振[J];内燃机学报;1990年04期

10 马吉明;;异重液体对水弹性耦合振动的影响[J];华北水利水电学院学报;1991年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 谭长建;祝兵;;拉索桥面耦合振动及相邻索耦合振动分析[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2008年

2 高芒芒;潘家英;杨宜谦;;地基基础刚度对列车-桥梁耦合振动响应的影响[A];铁道科学技术新进展——铁道科学研究院五十五周年论文集[C];2005年

3 韩万水;马麟;刘健新;;风环境下汽车-桥梁系统侧向空间耦合振动关系研究[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集（中册）[C];2009年

4 王树勇;;旋转弹性梁弯曲与拉压的耦合振动[A];数学·力学·物理学·高新技术研究进展——2006（11）卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第11届学术研讨会论文集[C];2006年

5 何发礼;宁晓骏;李乔;;列车～曲线梁桥耦合振动的车辆模型研究[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

6 王国治;;舰艇机械结构的耦合振动及水下噪声控制[A];第十届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2005年

7 李小珍;张黎明;童登国;强士中;;公路桥梁与车辆耦合振动理论与分析模型[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2008年

8 石立群;陈自力;石立君;马傲玲;;斜拉桥的索-桥面耦合振动非线性分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年

9 葛玉梅;周述华;李龙安;;斜拉桥在考虑风效应时的车-桥耦合振动[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

10 杨燕;丁虎;陈立群;;车路耦合非线性振动有限长道路模型研究[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 张媛;车辆—轨道—桥梁系统的空间耦合振动及其环境振动[D];天津大学;2007年

2 王达;基于有限元模型修正的大跨度悬索桥随机车流车—桥耦合振动分析[D];长安大学;2008年

3 徐信芯;旋挖钻机钻杆耦合振动分析与减振研究[D];长安大学;2014年

4 徐翔;船舶复杂推进轴系耦合振动理论及试验研究[D];武汉理工大学;2012年

5 蔡成标;高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动理论及应用研究[D];西南交通大学;2004年

6 岳祖润;铁路桥梁三维耦合振动仿真与墩台状态评估[D];铁道部科学研究院;2002年

7 陈彬;舵机电液伺服调节器耦合振动特性及其控制研究[D];华中科技大学;2007年

8 周勇超;地震及汽车作用下长大混凝土桥梁振动研究[D];长安大学;2013年

9 王国兴;海底管线管跨结构涡致耦合振动的数值模拟与实验研究[D];中国海洋大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 魏永明;车—线—桥耦合振动及其对邻近建筑物的影响[D];中南大学;2012年

2 张洁;公路车辆与桥梁耦合振动分析研究[D];西南交通大学;2007年

3 魏晓军;大跨度斜拉桥索—桥耦合振动分析与实验[D];中南大学;2011年

4 刘飞军;几江长江公轨两用悬索桥风—车—桥耦合振动研究[D];中南大学;2012年

5 朱玉龙;基于并行算法和有限元法的车—线—桥耦合振动分析[D];中南大学;2013年

6 王帆;钢管混凝土拱桥车—桥耦合振动分析[D];哈尔滨工业大学;2011年

7 姚成钊;考虑桥面不平顺影响的公路车辆—桥梁耦合振动分析研究[D];中南大学;2011年

8 毛国辉;带“S”形人行桥的大跨径双层斜拉桥车—桥耦合振动分析[D];重庆交通大学;2013年

9 谢桃李;矿井运输设备-轨道-巷道底板耦合振动研究[D];西安科技大学;2014年

10 叶颖;轻轨铁路车桥系统耦合振动对周围土体及建筑物的影响[D];天津大学;2005年

本文编号：717843