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基于分离迭代和耦合时变的列车—轨道—桥梁耦合系统高效动力分析混合算法
被引量：
11
1
作者
朱志辉
龚威
+2 位作者
张磊
余志武
蔡成标
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期66-74,共9页
为提高列车—轨道—桥梁耦合系统动力分析的计算效率,基于耦合时变法及分离迭代法,提出了1种混合算法。该算法将列车—轨道—桥梁耦合系统分解为车辆—轨道子系统和桥梁子系统。其中,车辆—轨道子系统在每一时间步需根据车辆位置对系统...
为提高列车—轨道—桥梁耦合系统动力分析的计算效率,基于耦合时变法及分离迭代法,提出了1种混合算法。该算法将列车—轨道—桥梁耦合系统分解为车辆—轨道子系统和桥梁子系统。其中,车辆—轨道子系统在每一时间步需根据车辆位置对系统刚度系数矩阵进行更新,具有时变的特性;桥梁子系统的系统动力系数矩阵在整个动力分析过程中保持不变;车辆—轨道子系统与桥梁子系统通过钢轨与桥梁间作用力的平衡迭代实现耦合。利用朔黄重载铁路32m简支梁桥现场试验数据与由混合算法计算得到的分析结果进行对比,验证了混合算法的可行性。采用耦合时变法和混合算法分别计算列车通过蒙华重载铁路黄河龙门大桥的动力响应,结果表明:采用相同的时间积分步长时,2种方法拥有相同的计算精度,但混合算法比耦合时变法具有更高的计算效率,求解耗时降低了75%。
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关键词
列车—轨道—桥梁耦合系统
动力学计算
动力响应
混合算法
分离迭代法
耦合时变法
计算效率
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职称材料
车辆-轨道非线性耦合系统显隐式求解算法的收敛性分析
2
作者
秦佳良
刘林芽
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期113-119,共7页
针对车辆-轨道非线性耦合系统的动力学方程联立求解过程,将车辆和轨道分别考虑为2个子系统,通过2个子系统之间的位移协调和轮轨非线性接触力耦合,再结合显隐式积分格式,提出车辆-轨道非线性耦合系统的分离迭代和分离同步两种求解方法,...
针对车辆-轨道非线性耦合系统的动力学方程联立求解过程,将车辆和轨道分别考虑为2个子系统,通过2个子系统之间的位移协调和轮轨非线性接触力耦合,再结合显隐式积分格式,提出车辆-轨道非线性耦合系统的分离迭代和分离同步两种求解方法,通过算例验证了两种方法的正确性,并对两种求解方法的收敛性进行了对比分析。计算结果表明:显隐式分离迭代法和显隐式分离同步法的最大有效时间步长分别是0.5、0.1 ms;在时间步长较大时,采用Aitken加速法可以起到增强显隐式分离迭代法的计算稳定性的作用,但Aitken加速法的作用会随着时间步长的减小而变小;相同时间步长下显隐式分离同步法的计算效率要比显隐式分离迭代法高,但可以通过选用较大的时间步长来提高显隐式分离迭代法的计算效率。
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关键词
车辆-轨道非线性耦合系统
显隐式积分
分离迭代法
分离
同步法
Aitken加速法
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职称材料
钢-混组合梁桥车桥耦合竖向振动分析
被引量：
3
3
作者
李喜梅
徐伟
母渤海
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2022年第2期227-233,共7页
针对车桥耦合作用下钢混组合梁桥竖向振动响应及冲击效应问题,运用ANSYS软件建立有限元模型,基于分离迭代法编写车桥耦合振动求解程序,采用Newmark-β法求得不同因素下钢混组合梁桥边跨跨中竖向位移响应并据此评价行人舒适度.结果表明:...
针对车桥耦合作用下钢混组合梁桥竖向振动响应及冲击效应问题,运用ANSYS软件建立有限元模型,基于分离迭代法编写车桥耦合振动求解程序,采用Newmark-β法求得不同因素下钢混组合梁桥边跨跨中竖向位移响应并据此评价行人舒适度.结果表明:车速变化对钢混组合梁桥竖向振动影响较小;车重对该桥型竖向振动影响比较明显;桥面不平顺是该桥型竖向振动最重要的影响因素.重车过桥时,宜将车速限值在40~60 km/h范围内,可有效减少对桥梁的冲击,同时桥面不平顺对冲击系数有明显影响,要加强桥面养护;桥面不平顺是求得的冲击系数数值解和规范限值之间产生差异的最重要影响因素.
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关键词
钢混组合梁桥
车桥耦合振动
桥面不平顺
NEWMARK-Β法
分离迭代法
路面功率谱
行人舒适度
冲击系数
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职称材料
题名
基于分离迭代和耦合时变的列车—轨道—桥梁耦合系统高效动力分析混合算法
被引量：
11
1
作者
朱志辉
龚威
张磊
余志武
蔡成标
机构
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
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期66-74,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFB1201204)
国家自然科学基金资助项目(51378511
+1 种基金
51678576)
中南大学牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL1601)
文摘
为提高列车—轨道—桥梁耦合系统动力分析的计算效率,基于耦合时变法及分离迭代法,提出了1种混合算法。该算法将列车—轨道—桥梁耦合系统分解为车辆—轨道子系统和桥梁子系统。其中,车辆—轨道子系统在每一时间步需根据车辆位置对系统刚度系数矩阵进行更新,具有时变的特性;桥梁子系统的系统动力系数矩阵在整个动力分析过程中保持不变;车辆—轨道子系统与桥梁子系统通过钢轨与桥梁间作用力的平衡迭代实现耦合。利用朔黄重载铁路32m简支梁桥现场试验数据与由混合算法计算得到的分析结果进行对比,验证了混合算法的可行性。采用耦合时变法和混合算法分别计算列车通过蒙华重载铁路黄河龙门大桥的动力响应,结果表明:采用相同的时间积分步长时,2种方法拥有相同的计算精度,但混合算法比耦合时变法具有更高的计算效率,求解耗时降低了75%。
关键词
列车—轨道—桥梁耦合系统
动力学计算
动力响应
混合算法
分离迭代法
耦合时变法
计算效率
Keywords
Train-track-bridge coupled system
Dynamic calculation
Dynamic response
Hybrid algo-rithm
Separation iterative method
Coupled time-varying method
Computational efficiency
分类号
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
车辆-轨道非线性耦合系统显隐式求解算法的收敛性分析
2
作者
秦佳良
刘林芽
机构
华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室
萍乡学院工程与管理学院
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期113-119,共7页
基金
国家重点研发计划(2022YFB2602200,2022YFB2602204)
国家自然科学基金(52272348,51968025)
+3 种基金
江西省自然科学基金(20192ACB L20009)
江西省青年科学基金(20202BABL214048)
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ200658)
江西省研究生创新资金项目(YC2020-B1142)。
文摘
针对车辆-轨道非线性耦合系统的动力学方程联立求解过程,将车辆和轨道分别考虑为2个子系统,通过2个子系统之间的位移协调和轮轨非线性接触力耦合,再结合显隐式积分格式,提出车辆-轨道非线性耦合系统的分离迭代和分离同步两种求解方法,通过算例验证了两种方法的正确性,并对两种求解方法的收敛性进行了对比分析。计算结果表明:显隐式分离迭代法和显隐式分离同步法的最大有效时间步长分别是0.5、0.1 ms;在时间步长较大时,采用Aitken加速法可以起到增强显隐式分离迭代法的计算稳定性的作用,但Aitken加速法的作用会随着时间步长的减小而变小;相同时间步长下显隐式分离同步法的计算效率要比显隐式分离迭代法高,但可以通过选用较大的时间步长来提高显隐式分离迭代法的计算效率。
关键词
车辆-轨道非线性耦合系统
显隐式积分
分离迭代法
分离
同步法
Aitken加速法
Keywords
vehicle-track nonlinear coupled system
explicit-implicit integration
separation iteration method
separation synchronization method
Aitken acceleration method
分类号
U211.3 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
钢-混组合梁桥车桥耦合竖向振动分析
被引量：
3
3
作者
李喜梅
徐伟
母渤海
机构
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
兰州理工大学防震减灾研究所
中国市政工程西北设计研究院有限公司
出处
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2022年第2期227-233,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51808274).
文摘
针对车桥耦合作用下钢混组合梁桥竖向振动响应及冲击效应问题,运用ANSYS软件建立有限元模型,基于分离迭代法编写车桥耦合振动求解程序,采用Newmark-β法求得不同因素下钢混组合梁桥边跨跨中竖向位移响应并据此评价行人舒适度.结果表明:车速变化对钢混组合梁桥竖向振动影响较小;车重对该桥型竖向振动影响比较明显;桥面不平顺是该桥型竖向振动最重要的影响因素.重车过桥时,宜将车速限值在40~60 km/h范围内,可有效减少对桥梁的冲击,同时桥面不平顺对冲击系数有明显影响,要加强桥面养护;桥面不平顺是求得的冲击系数数值解和规范限值之间产生差异的最重要影响因素.
关键词
钢混组合梁桥
车桥耦合振动
桥面不平顺
NEWMARK-Β法
分离迭代法
路面功率谱
行人舒适度
冲击系数
Keywords
steel-concrete composite girder bridge
vehicle-bridge-coupled vibration
bridge surface roughness
Newmark-βmethod
separation iteration method
pavement power spectrum
pedestrian comfort
impact coefficient
分类号
TU398 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于分离迭代和耦合时变的列车—轨道—桥梁耦合系统高效动力分析混合算法
朱志辉
龚威
张磊
余志武
蔡成标
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
11
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职称材料
2
车辆-轨道非线性耦合系统显隐式求解算法的收敛性分析
秦佳良
刘林芽
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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下载PDF
职称材料
3
钢-混组合梁桥车桥耦合竖向振动分析
李喜梅
徐伟
母渤海
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2022
3
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参考文献
引证文献
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