基于改进迭代模型的车-桥耦合系统竖向随机振动研究
本文选题:车-桥耦合振动 + 迭代模型 ; 参考:《湖南大学学报(自然科学版)》2016年11期
【摘要】:采用改进的车-桥耦合系统迭代计算模型,建立了基于虚拟激励法(PEM)的列车-轨道-桥梁竖向随机振动分析模型.采用虚拟激励法将轨道不平顺精确地转化为一系列竖向简谐不平顺的叠加,并运用分离迭代法求解车-桥耦合系统振动方程.以CRH2高速列车通过5跨简支梁桥为例,对改进的车-桥耦合系统迭代计算模型的计算精度和效率进行了验证.结果表明:在保持与传统模型相同计算精度的前提下,改进模型能使计算效率提高5倍左右.通过对列车-轨道-简支梁桥竖向随机振动响应中确定性激励引起的均值和轨道不平顺引起的均方根进行分析可知:桥梁竖向位移主要受列车自重控制,轨道不平顺引起的桥梁竖向位移影响很小;桥梁和车体竖向加速度受轨道不平顺影响显著,改善线路条件能有效提高列车的乘车舒适性;同时,车速越高,桥梁和车辆随机响应的均方根越大,由轨道不平顺引起的耦合系统振动响应的离散度越大.
[Abstract]:Based on the improved iterative model of vehicle-bridge coupling system, the vertical random vibration analysis model of train-track bridge based on virtual excitation method (PEM) is established. The track irregularity is transformed into a series of superposition of vertical harmonic irregularity by virtual excitation method, and the vibration equation of vehicle-bridge coupling system is solved by separating iteration method. The calculation accuracy and efficiency of the improved iterative calculation model for the vehicle-bridge coupling system are verified by taking the CRH2 high-speed train passing through the 5-span simply supported beam bridge as an example. The results show that the improved model can increase the calculation efficiency by about 5 times on the premise of maintaining the same calculation precision as the traditional model. Through the analysis of the mean value caused by deterministic excitation in the vertical random vibration response of train-track simply supported beam bridge and the root mean square caused by track irregularity, it can be concluded that the vertical displacement of the bridge is mainly controlled by train deadweight. The vertical displacement of the bridge caused by track irregularity is very small, the vertical acceleration of bridge and car body is significantly affected by track irregularity, improving the line conditions can effectively improve the ride comfort of the train; at the same time, the higher the speed, the higher the speed. The larger the root-mean-square root of the random response of bridge and vehicle is, the greater the discrete degree of vibration response of coupled system caused by track irregularity is.
【作者单位】: 中南大学土木工程学院;中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室;西南交通大学牵引动力国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51378511,51678576) 牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL1601)~~
【分类号】:U441.3
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本文编号:2066901
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