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题名车辆-轨道非线性耦合系统交叉迭代算法及应用
被引量：7
- 1
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作者
雷晓燕
吴神花
张斌
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机构
华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2016年第4期113-119,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51478184)
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文摘
运用有限元法建立车辆-轨道非线性耦合系统振动分析模型,该模型包含车辆、轨道两个子系统,其中车辆子系统为附有二系弹簧的整车模型,轨道结构子系统为离散的三层弹性梁模型。两子系统通过轮轨非线性接触力和位移协调条件实现耦合。针对车辆-轨道非线性耦合系统动力学方程提出了交叉迭代算法。为加速迭代收敛速度,引入松弛法对轮轨接触力进行修正。为证明算法的正确性,进行了算例验证。同时还给出了CRH3高速动车在有砟轨道上运行时引起车辆和轨道振动的实例,分析中考虑了轮轨线性和非线性接触及不同列车速度对车辆和轨道结构振动的影响。计算结果表明交叉迭代算法具有程序编制简单、收敛速度快、用时少、精度高的优点;采用轮轨线性接触模型得到的车辆和轨道结构的动力响应比轮轨非线性接触模型得到的结果要大,其中位移、加速度最大值和振幅增大范围约在15%以内,轮轨接触力最大值和振幅增大范围约在5%以内。
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关键词
振动与波
车辆-轨道非线性耦合
交叉迭代算法
轮轨非线性接触
轮轨线性接触
松弛法
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Keywords
vibration and wave
vehicle- track nonlinear coupling
cross- iterative algorithm
wheel- rail nonlinear contact
wheel-rail linear contact
relaxation technique
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分类号
U213.212
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名车辆-轨道空间非线性耦合系统交叉迭代算法及应用
被引量：5
- 2
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作者
雷晓燕
王海
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机构
华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第10期136-143,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51978264)
江西省科技专项(20223AEI91004)
江西省研究生创新专项基金(YC2021-S434)。
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文摘
基于有限元法建立了车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学模型,提出了将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学的方法。车辆-轨道空间非线性耦合模型包含车辆子系统和轨道子系统,其中车辆子系统为31自由度的整车模型,轨道子系统采用空间梁单元、黏弹性弹簧阻尼元件和三维块体单元模拟,两子系统通过轮轨相互作用实现耦合。轮轨接触几何关系采用“迹线法”与“最小距离法”计算,运用Newmark数值积分交叉求解车辆子系统动力学方程和轨道子系统动力学方程。为验证算法的可行性,进行了算例对比计算。作为应用实例,分析了CRH2高速动车通过CRTSⅡ无砟轨道时引起车辆和轨道结构的动力响应,并选择列车速度和轨道不平顺对车辆-轨道耦合系统动力响应的影响进行了参数分析。计算结果表明,将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力问题的算法具有计算精度高、收敛速度快和程序编制容易的特点。
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关键词
车辆-轨道空间非线性耦合
轨道结构三维模型
交叉迭代算法
轮轨非线性接触
轮轨关系
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Keywords
vehicle-track spatial nonlinear coupling
3D track structure model
cross-iterative algorithm
wheel-rail nonlinear contact
wheel-rail relation
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分类号
TH212
[机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名轨道交通环境振动半解析预测方法
被引量：3
- 3
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作者
雷晓燕
胡云
司丕贤
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机构
华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心
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出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期148-156,共9页
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基金
国家自然科学基金(51978264)
江西省技术创新引导类计划(20223AEI91004)。
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文摘
准确预测列车引起的环境振动对轨道交通减振降噪具有重要作用。建立点源冲击荷载作用下的轨道-半无限区域大地模型,推导预测列车在轨道上运行时引起大地振动加速度的解析公式。根据该公式,提出基于模型计算列车荷载密度和现场实测大地线源振动传递导纳的轨道交通环境振动半解析预测方法。为验证预测方法的正确性,选择昌九城际铁路某轨道区域实测大地线源振动传递导纳和地面测点振动加速度响应。根据试验区域的轨道结构类型和开行的列车类型,建立列车-轨道非线性耦合系统动力学模型,运用交叉迭代算法求解列车-轨道耦合系统动力学方程和计算列车荷载密度。运用预测公式得到地面各测点振动加速度级。预测结果与实测数据吻合良好,地面各测点加速度幅值及在频域中的分布规律具有很好的一致性,说明了预测方法的正确性。该方法具有预测精度高,容易实施的特点。
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关键词
轨道交通环境振动
半解析预测方法
列车荷载密度
线源振动传递导纳
列车-轨道非线性耦合系统
交叉迭代算法
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Keywords
environmental vibration of rail transit
semi-analytical prediction method
train load density
line-source vibration transfer admittance
train-track nonlinear coupling system
cross iteration algorithm
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分类号
U211.3
[交通运输工程—道路与铁道工程]
X593
[环境科学与工程—环境工程]
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