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周期性三维轨道结构弹性波耦合与转换
被引量：
6
1
作者
易强
王平
+2 位作者
王树国
赵才友
刘伟斌
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期86-95,共10页
为了研究周期性三维轨道结构中弹性波传播规律,采用波有限元方法建立结构元胞动刚度矩阵,基于Bloch定理求解结构中弹性波波数和特征向量,得到其频散曲线,进一步结合弹性波叠加方法,计算无限长三维轨道结构响应。对比平面半轨道结构模型...
为了研究周期性三维轨道结构中弹性波传播规律,采用波有限元方法建立结构元胞动刚度矩阵,基于Bloch定理求解结构中弹性波波数和特征向量,得到其频散曲线,进一步结合弹性波叠加方法,计算无限长三维轨道结构响应。对比平面半轨道结构模型,三维轨道结构中频散曲线数量增加一倍,出现结构非对称波模态。此外,三维轨道结构中存在明显的弹性波耦合与转换,在同一条频散曲线中,可同时存在以弯曲波或扭转波为主的波模态,并在群速度最小位置发生波模态转换。由于三维轨道结构中存在对称与非对称弹性波模态,轨枕局域共振只与其中一类行波产生单一耦合,因此无法形成完全局域共振带隙。最后,采用振动传递系数验证弹性波在轨道结构中的传播规律,阐明不同荷载激励条件下轨道结构弹性波带隙的表现行为。
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关键词
周期性轨道结构
弹性波
波有限元
耦合与转换
带隙
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职称材料
轨道结构上轮对相互影响系数的解析求法
被引量：
3
2
作者
马龙祥
刘维宁
吴宗臻
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期1635-1641,共7页
为了建立更合理的频域车轨耦合模型,提出一种求解移动荷载状态激振下轨道结构上轮对相互影响系数的解析方法。该解析方法视离散支撑轨道结构为周期性的结构,首先在与列车轮载同速的移动坐标系下对Dirac荷载作用下钢轨的振动控制方程进...
为了建立更合理的频域车轨耦合模型,提出一种求解移动荷载状态激振下轨道结构上轮对相互影响系数的解析方法。该解析方法视离散支撑轨道结构为周期性的结构,首先在与列车轮载同速的移动坐标系下对Dirac荷载作用下钢轨的振动控制方程进行系列积分变换,并将影响系数化简为含有钢轨垫片中频域力的表达式,而后以传递矩阵方法求得该频域力,进而最终求得轮对的相互影响系数。研究结果表明:该方法计算准确度高,计算速度快,能很好地应用于频域车轨耦合模型中;列车在高速时采用定点荷载状态激振会产生较大误差,此时宜使用移动荷载状态激振。
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关键词
周期性轨道结构
轮对相互影响系数
轨道
振动
车轨系统激励模型
解析方法
传递矩阵方法
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职称材料
基于能量泛函变分原理的无砟轨道垂向振动带隙分析
被引量：
5
3
作者
冯青松
廖宝亮
+3 位作者
郭文杰
杨舟
付景文
陆建飞
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期98-106,共9页
以我国CRTSⅢ型无砟轨道结构为研究对象,提出一种基于能量泛函变分原理和平面波级数展开的混合方法,用于计算周期性无砟轨道结构振动带隙。将求解微分方程边值问题转化为泛函极值问题,易于解决组合结构的耦合问题;利用平面波级数构造钢...
以我国CRTSⅢ型无砟轨道结构为研究对象,提出一种基于能量泛函变分原理和平面波级数展开的混合方法,用于计算周期性无砟轨道结构振动带隙。将求解微分方程边值问题转化为泛函极值问题,易于解决组合结构的耦合问题;利用平面波级数构造钢轨位移函数,使其能够满足周期边界条件;结合切比雪夫级数构造轨道板位移场;最终建立整个复杂系统的总能量泛函,变分后即可得到特征方程,进而求解出无砟轨道结构的垂向振动带隙。对比分析有限元仿真结果和简化模型结果,验证了本文方法准确可靠,通过机理分析揭示了带隙成因;解决了传统解析方法囿于直接求解微分方程组以及难于对轨道板建模的问题,为不同类型轨道结构带隙计算提供了新思路。
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关键词
周期性
无砟
轨道
结构
能量泛函变分原理
平面波级数
切比雪夫级数
振动带隙
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职称材料
题名
周期性三维轨道结构弹性波耦合与转换
被引量：
6
1
作者
易强
王平
王树国
赵才友
刘伟斌
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期86-95,共10页
基金
国家重点研发计划(2018YFE0207100)
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(J2020G001)
国家自然科学基金(U1734207)。
文摘
为了研究周期性三维轨道结构中弹性波传播规律,采用波有限元方法建立结构元胞动刚度矩阵,基于Bloch定理求解结构中弹性波波数和特征向量,得到其频散曲线,进一步结合弹性波叠加方法,计算无限长三维轨道结构响应。对比平面半轨道结构模型,三维轨道结构中频散曲线数量增加一倍,出现结构非对称波模态。此外,三维轨道结构中存在明显的弹性波耦合与转换,在同一条频散曲线中,可同时存在以弯曲波或扭转波为主的波模态,并在群速度最小位置发生波模态转换。由于三维轨道结构中存在对称与非对称弹性波模态,轨枕局域共振只与其中一类行波产生单一耦合,因此无法形成完全局域共振带隙。最后,采用振动传递系数验证弹性波在轨道结构中的传播规律,阐明不同荷载激励条件下轨道结构弹性波带隙的表现行为。
关键词
周期性轨道结构
弹性波
波有限元
耦合与转换
带隙
Keywords
periodic track structure
elastic waves
wave finite element method
coupling and conversion
band gap
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
轨道结构上轮对相互影响系数的解析求法
被引量：
3
2
作者
马龙祥
刘维宁
吴宗臻
机构
北京交通大学土木建筑工程学院
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期1635-1641,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51278043
51378001)
文摘
为了建立更合理的频域车轨耦合模型,提出一种求解移动荷载状态激振下轨道结构上轮对相互影响系数的解析方法。该解析方法视离散支撑轨道结构为周期性的结构,首先在与列车轮载同速的移动坐标系下对Dirac荷载作用下钢轨的振动控制方程进行系列积分变换,并将影响系数化简为含有钢轨垫片中频域力的表达式,而后以传递矩阵方法求得该频域力,进而最终求得轮对的相互影响系数。研究结果表明:该方法计算准确度高,计算速度快,能很好地应用于频域车轨耦合模型中;列车在高速时采用定点荷载状态激振会产生较大误差,此时宜使用移动荷载状态激振。
关键词
周期性轨道结构
轮对相互影响系数
轨道
振动
车轨系统激励模型
解析方法
传递矩阵方法
Keywords
periodic track structure
wheelsets＇ interaction coefficient
track vibration
excitation model of vehicle-tracksystem
analytical method
transfer matrix method
分类号
U213.2 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于能量泛函变分原理的无砟轨道垂向振动带隙分析
被引量：
5
3
作者
冯青松
廖宝亮
郭文杰
杨舟
付景文
陆建飞
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
江苏大学土木工程与力学学院
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期98-106,共9页
基金
国家自然科学基金(52178423,52068029,51878277)
江西省重点研发计划(20192BBE50008)
+2 种基金
江西省主要学科学术和技术带头人培养计划(20194BCJ22008)
中国博士后科学基金(2021M690997)
轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室自主课题(HJGZ2021211)。
文摘
以我国CRTSⅢ型无砟轨道结构为研究对象,提出一种基于能量泛函变分原理和平面波级数展开的混合方法,用于计算周期性无砟轨道结构振动带隙。将求解微分方程边值问题转化为泛函极值问题,易于解决组合结构的耦合问题;利用平面波级数构造钢轨位移函数,使其能够满足周期边界条件;结合切比雪夫级数构造轨道板位移场;最终建立整个复杂系统的总能量泛函,变分后即可得到特征方程,进而求解出无砟轨道结构的垂向振动带隙。对比分析有限元仿真结果和简化模型结果,验证了本文方法准确可靠,通过机理分析揭示了带隙成因;解决了传统解析方法囿于直接求解微分方程组以及难于对轨道板建模的问题,为不同类型轨道结构带隙计算提供了新思路。
关键词
周期性
无砟
轨道
结构
能量泛函变分原理
平面波级数
切比雪夫级数
振动带隙
Keywords
periodic ballastless track structure
energy functional variational principle
plane wave series
Chebyshev series
vibration band-gap
分类号
U213.2 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
周期性三维轨道结构弹性波耦合与转换
易强
王平
王树国
赵才友
刘伟斌
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
轨道结构上轮对相互影响系数的解析求法
马龙祥
刘维宁
吴宗臻
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于能量泛函变分原理的无砟轨道垂向振动带隙分析
冯青松
廖宝亮
郭文杰
杨舟
付景文
陆建飞
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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下载PDF
职称材料
已选择
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