考虑人-结构相互作用的楼盖振动控制研究 被引量：17

1

作者 樊健生 李泉 +1 位作者 李全旺 聂建国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期230-236,共7页

探讨了采用多重调谐质量阻尼器(MTMD)系统对楼盖考虑和不考虑人-结构相互作用时的振动控制。每个静止的人和调谐质量阻尼器(TMD)都作为单自由度动力系统附加在楼盖控制模态上,得出了人-楼盖-MTMD系统耦合振动方程,通过对该方程的傅里叶... 探讨了采用多重调谐质量阻尼器(MTMD)系统对楼盖考虑和不考虑人-结构相互作用时的振动控制。每个静止的人和调谐质量阻尼器(TMD)都作为单自由度动力系统附加在楼盖控制模态上,得出了人-楼盖-MTMD系统耦合振动方程,通过对该方程的傅里叶变换和静力缩聚法,得到了以无量纲参数表示的楼盖加速度响应。运用遗传算法,以楼盖的加速度响应最小为条件对MTMD系统进行优化,得出了对应不同MTMD系统质量比和楼盖阻尼比的无量纲设计参数(频率比和阻尼比)。通过对不考虑和考虑人-楼盖相互作用的楼盖减振控制效果进行对比,提出了考虑人-楼盖相互作用的楼盖MTMD系统的设计建议。另外,对MTMD系统由于楼盖模态质量、自振频率以及MTMD阻尼的变化所导致的去谐效应进行了讨论。最后总结了考虑去谐效应的MTMD系统的设计方法。 展开更多

关键词 楼盖 振动 振动控制 TMD 人-结构相互作用

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结构-地基开放系统动力相互作用问题的高效解法 被引量：18

2

作者 刘晶波 谷音 李彬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期112-116,121,共6页

应用黏弹性人工边界将结构-地基开放系统转化为近似的封闭系统,利用等效地震波动输入方法将波动散射问题化为波源问题,再采用振型叠加法对近似封闭系统进行分析,由此建立了一种结构-地基开放系统动力反应问题的高效计算方法。采用高效... 应用黏弹性人工边界将结构-地基开放系统转化为近似的封闭系统,利用等效地震波动输入方法将波动散射问题化为波源问题,再采用振型叠加法对近似封闭系统进行分析,由此建立了一种结构-地基开放系统动力反应问题的高效计算方法。采用高效算法分别计算了二维弹性半空间波源问题和地震作用下结构-地基动力相互作用问题算例,并与采用常规的直接时域逐步积分法给出的计算结果进行了对比,由此讨论了高效算法的特点。与常规直接动力分析方法相比,高效算法可以在确保模拟精度的同时,有效降低计算工作量、节省计算时间,并且结构-地基动力相互作用系统的模型越大、自由度越多,高效算法的优越性就越突出,从而为大型结构-地基系统动力相互作用问题数值分析提供了一种高效而精度足够的解法。 展开更多

关键词 开放系统 封闭系统 结构-地基动力相互作用 波动输入 高效算法

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深软场地上考虑土-结构相互作用的斜拉桥被动控制分析 被引量：4

3

作者 张博 宰金珉 庄海洋 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期57-63,共7页

结合某一工程,采用软土粘塑性动力本构模型,在合理模拟深软场地非线性基础上讨论土-结构动力相互作用对斜拉桥被动控制效果的影响。利用软件ABAQUS建立了深软场地-桩基-斜拉桥三维有限元模型,作为对比,建立了深软场地上不考虑土-结构动... 结合某一工程,采用软土粘塑性动力本构模型,在合理模拟深软场地非线性基础上讨论土-结构动力相互作用对斜拉桥被动控制效果的影响。利用软件ABAQUS建立了深软场地-桩基-斜拉桥三维有限元模型,作为对比,建立了深软场地上不考虑土-结构动力相互作用的常规刚性地基模型,通过时程分析法计算斜拉桥地震反应。计算结果表明:深软场地上考虑土-结构动力相互作用后,斜拉桥被动控制效果下降;在刚性地基上取得良好减震效果的被动控制手段若照搬至柔性地基上,可能不仅减震效果不好,还会给桥梁结构增加内力负担。 展开更多

关键词 深软场地 斜拉桥 地震反应 被动控制 土-结构动力相互作用

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考虑桩-土-结构相互作用的结构振动控制研究 被引量：4

4

作者 邹立华 方雷庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期100-104,共5页

在Penzien模型的基础上,建立了考虑桩-土-结构相互作用(PSSI)的计算模型,推导了其主动控制方程,分析了PSSI对结构控制的影响,以及土与结构各种主要参数对控制效果的影响。分析结果表明:考虑PSSI,结构地震响应有所加大,控制效果有所降低... 在Penzien模型的基础上,建立了考虑桩-土-结构相互作用(PSSI)的计算模型,推导了其主动控制方程,分析了PSSI对结构控制的影响,以及土与结构各种主要参数对控制效果的影响。分析结果表明:考虑PSSI,结构地震响应有所加大,控制效果有所降低,最大控制力增大;在一定范围内,土的剪切波速、桩的截面惯性矩以及上部结构的基本周期对结构的主动控制有着显著的影响。 展开更多

关键词 桩-土-结构 相互作用 振动控制 Penzien模型

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考虑土-结构相互作用下不规则建筑振动控制进展 被引量：2

5

作者 李春祥 张伏海 +1 位作者 顾新花 刘青 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期234-241,共8页

国际上大多被动、主动和半主动控制都是基于结构的动力特性设计的。然而,对于建造于软弱地基上结构,土-结构相互作用(SSI)效应比较强烈,致使土-结构相互作用体系的动力特性发生改变,而这种改变将在很大程度上影响结构振动控制的效果。因... 国际上大多被动、主动和半主动控制都是基于结构的动力特性设计的。然而,对于建造于软弱地基上结构,土-结构相互作用(SSI)效应比较强烈,致使土-结构相互作用体系的动力特性发生改变,而这种改变将在很大程度上影响结构振动控制的效果。因此,在结构振动控制设计时,需要定量地考虑SSI的影响。首先,综述了考虑SSI效应研究结构被动控制、主动控制和半主动控制的进展。接着,广泛地评述了考虑SSI效应研究不规则建筑振动控制的进展。接着,建议了考虑SSI效应研究不规则建筑半主动控制的展望。最后,指出了考虑SSI弹性和弹塑性不规则建筑基于支持向量机半主动控制的研究前景。 展开更多

关键词 土-结构相互作用 振动控制 被动控制 主动控制 半主动控制 非线性 不规则建筑 软土 地震 支持向量机

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土-结构相互作用对高柔结构风振响应TMD控制的影响 被引量：3

6

作者 楼梦麟 吴京宁 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期189-193,共5页

文中研究了土 -结构相互作用对高层、高耸结构风振响应 TMD控制的影响 ,讨论了结构不同基础类型和不同地基土介质对 TMD风振控制效率的影响。数值结构表明 ,土 -结构相互作用对风振响应 TMD控制的影响不同于对地震响应 TMD控制的影响。

关键词 TMD控制 土-结构相互作用 高层结构 同振响应

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考虑土-结构相互作用的结构控制H_2/H_∞混合凸优化方案

7

作者 沙成满 王恩德 +1 位作者 杨冬梅 唐春安 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期541-545,共5页

在地震信号和建筑结构系统的范数分析基础上,使用了混合控制优化指标J作为优化目标,并给出其物理含义。考虑土-结构相互作用的影响,针对H2控制方案和H控制方案的优缺点,通过LMI凸优化方法求解混合控制器,给出了在给定g值的前提下极小化... 在地震信号和建筑结构系统的范数分析基础上,使用了混合控制优化指标J作为优化目标,并给出其物理含义。考虑土-结构相互作用的影响,针对H2控制方案和H控制方案的优缺点,通过LMI凸优化方法求解混合控制器,给出了在给定g值的前提下极小化指标J的H2/H混合控制方案,并给出了仿真算例。 展开更多

关键词 土-结构相互作用 岩土动力学 振动主动控制 结构控制 H2/H∞混合控制 凸优化

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地基-结构相互作用系统的时域参数识别

8

作者 黄义 刘增荣 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期785-793,共9页

　提出地基_结构相互作用系统的时域参数识别方法·　在建立地基_结构相互作用的计算模式和运动方程的基础上,运用扩展的卡尔曼滤波技术,将相互作用系统中的参数作为增加的状态变量,建立了该系统的时域参数识别方法·　并依据... 　提出地基_结构相互作用系统的时域参数识别方法·　在建立地基_结构相互作用的计算模式和运动方程的基础上,运用扩展的卡尔曼滤波技术,将相互作用系统中的参数作为增加的状态变量,建立了该系统的时域参数识别方法·　并依据大型振动台条件下的层状地基_贮仓结构相互作用系统的模型试验数据,实施了地基_结构相互作用系统时域参数识别的全过程·　计算结果表明。 展开更多

关键词 地基-结构 相互作用系统 时域参数识别

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考虑土-结构相互作用的海上风力机结构振动控制研究 被引量：3

9

作者 韩东东 李昕 王文华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期283-290,共8页

利用耦合线性弹簧模型模拟桩基础和土体之间的相互作用,基于海上风力机整体结构耦合运动模型开发了可考虑土-结构相互作用的固定式海上风力机结构振动控制程序。选取5-MW单桩基础海上风力机为研究对象,基于不同边界条件样本风机动力反... 利用耦合线性弹簧模型模拟桩基础和土体之间的相互作用,基于海上风力机整体结构耦合运动模型开发了可考虑土-结构相互作用的固定式海上风力机结构振动控制程序。选取5-MW单桩基础海上风力机为研究对象,基于不同边界条件样本风机动力反应特性完成了机舱位置调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)参数设计;基于海上风力机结构时频域响应变化规律及控制率揭示了TMD的减振机理及土-结构相互作用对于减振效果的影响。通过对比得出:考虑土-结构相互作用对海上风力机结构调谐质量阻尼器设计至关重要。 展开更多

关键词 海上风力机 土-结构相互作用 振动控制 调谐质量阻尼器(TMD) 动力反应分析

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基于改进自适应多种群遗传算法的结构-控制系统一体化优化 被引量：3

10

作者 梅真 龚嘉诚 +2 位作者 高毅超 魏琳 李海锋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期799-809,共11页

提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自... 提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自适应调整、多种群协同进化中移民策略等进行改进。研究结果表明:改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致,表明前者分析结果是正确的,并且具有较高的精度;改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法首次得到优化分析最优解的平均进化代数分别为320与730,表明前者比后者收敛速度更快;改进的自适应多种群遗传算法每次能达到或接近最优解,可有效克服基本遗传算法优化结果随机性较强的缺点;经改进的自适应多种群遗传算法优化的主动控制系统取得明显减振效果,E1 Centro波输入时,主动控制结构层间位移角峰值和绝对加速度峰值较无控时分别平均减小54.5%与46.7%。算例结果表明了改进的自适应多种群遗传算法的有效性,实现了对建筑结构-主动控制系统的一体化优化。 展开更多

关键词 主动控制 结构-控制系统 一体化优化 自适应遗传算法 多种群

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土结构动力相互作用影响的TMD控制研究 被引量：5

11

作者 李海岭 葛修润 《岩土力学》 EI CSCD 2000年第1期40-44,共5页

对均质剪切梁—埋置刚性基础—粘弹性半空间模型应用子结构方法 ,对垂直入射SH波 ,导出了调频质量阻尼器 (TMD)控制时结构反应的解析解。通过设置TMD将上行波完全吸收 ,实现对结构的控制 ,由此得到TMD参数的频率依赖性。进而选择确定的... 对均质剪切梁—埋置刚性基础—粘弹性半空间模型应用子结构方法 ,对垂直入射SH波 ,导出了调频质量阻尼器 (TMD)控制时结构反应的解析解。通过设置TMD将上行波完全吸收 ,实现对结构的控制 ,由此得到TMD参数的频率依赖性。进而选择确定的TMD参数 ,控制相互作用体系的第一振型。通过算例 ,对无控、全控和主控三种工况下的结构反应及控制效果进行了比较分析。 展开更多

关键词 土-结构动力 相互作用 调频质量阻尼 控制

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对土-结构动力相互作用研究若干问题的思考 被引量：12

12

作者 宰金珉 庄海洋 《徐州工程学院学报》 2005年第1期1-6,共6页

就目前土-结构动力相互作用研究中几个重要问题的研究现状进行了总结,并提出了需要进一步研究的几个课题和研究方法.这些问题包括:(1)深厚软弱地基上土-高层建筑的动力相互作用;(2)软弱地基土-大型地下结构的动力相互作用;(3)拟建建筑... 就目前土-结构动力相互作用研究中几个重要问题的研究现状进行了总结,并提出了需要进一步研究的几个课题和研究方法.这些问题包括:(1)深厚软弱地基上土-高层建筑的动力相互作用;(2)软弱地基土-大型地下结构的动力相互作用;(3)拟建建筑对周围已建建筑物抗震性能的影响;(4)土-结构动力相互作用效应对结构主、被动控制的影响;(5)土-结构动力相互作用涉及的材料和接触面非线性特性;(6)土-结构动力相互作用的试验研究. 展开更多

关键词 土-结构动力相互作用 若干问题 深厚软弱地基 软弱地基土 非线性特性 研究现状 高层建筑 研究方法 地下结构 抗震性能 作用效应 被动控制 试验研究 建筑物 接触面

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考虑土—结构动力相互作用影响的结构神经网络控制 被引量：1

13

作者 李海岭 霍达 王志忠 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期61-65,共5页

将人工神经网络控制理论应用于软弱地基上建筑结构地震反应的主动控制分析中。通过训练神经控制器NNC (Neural networkController)预测结构控制力 ,由神经模仿器NNE (Neural networkEmulator)预测结构对地震力的反应来修正NNC的输入 ,... 将人工神经网络控制理论应用于软弱地基上建筑结构地震反应的主动控制分析中。通过训练神经控制器NNC (Neural networkController)预测结构控制力 ,由神经模仿器NNE (Neural networkEmulator)预测结构对地震力的反应来修正NNC的输入 ,从而实现结构的主动控制。数值模拟表明 ,神经网络控制系统能够有效地控制结构的地震反应 ,且对地震输入有很好的自适应性 ,在设计神经网络控制系统时 ,应考虑土—结构动力相互作用的影响。 展开更多

关键词 结构控制 人工神经网络 土-结构动力相互作用

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δ-算子描述离散系统的变结构控制 被引量：5

14

作者 翟长连 刘晓琰 吴智铭 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第8期69-72,共4页

利用δ－算子描述的离散时间系统，比移位算子更能反应连续时间系统的动态特性．研究了单输入的δ－算子描述的离散时间系统的变结构控制，给出到达条件（即离散趋近率），得到变结构控制的一般设计方法．对准滑动模态，证明其稳定性并... 利用δ－算子描述的离散时间系统，比移位算子更能反应连续时间系统的动态特性．研究了单输入的δ－算子描述的离散时间系统的变结构控制，给出到达条件（即离散趋近率），得到变结构控制的一般设计方法．对准滑动模态，证明其稳定性并给出切换函数的求解方法．探讨了扰动系统的变结构控制问题，给出其设计方法．对一个简单的确定系统作了仿真．结果表明，本文的方法是可行的且有效地抑制了系统的抖动，优于相应的ｑ－算子的方法． 展开更多

关键词 变结构控制 δ-算子 离散时间系统

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μ_(-synthesis)方法在结构—声耦合系统鲁棒控制中的应用

15

作者 胡如夫 崔仲华 +1 位作者 李普 陈南 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期111-115,共5页

以在工程中普遍存在的封闭空间结构—声耦合系统为对象,基于鲁棒结构奇异值理论,建立了结构—声耦合系统鲁棒主动控制模型,提出了设计鲁棒-μsynthesis控制器的方法:通过引入虚拟的不确定块,将耦合系统响应性能的问题转化为广义系统的... 以在工程中普遍存在的封闭空间结构—声耦合系统为对象,基于鲁棒结构奇异值理论,建立了结构—声耦合系统鲁棒主动控制模型,提出了设计鲁棒-μsynthesis控制器的方法:通过引入虚拟的不确定块,将耦合系统响应性能的问题转化为广义系统的稳定鲁棒性问题,采用标准D-K迭代法求解该增量系统的稳定鲁棒控制器。封闭空间结构—声耦合系统的控制仿真表明,同鲁棒H∞控制结果相比,-μsynthesis方法对模型不确定性具有良好的稳定鲁棒性和性能鲁棒性。同以往的研究相比,新意在于应用-μsynthesis方法设计了结构—声耦合系统鲁棒控制器,以克服H∞控制器的不足。 展开更多

关键词 自动控制技术 结构-声耦合系统 μ-synthesis 鲁棒控制 有源结构声控制

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竖向近断层地震下隔震结构-非结构系统耦合控制研究 被引量：3

16

作者 刘德稳 赵洁 刘阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期130-136,177,共8页

竖向近断层地震动作用下易造成隔震结构内部非结构系统产生地震响应放大现象。为研究近断层地震动下隔震结构-内部非结构的动力反应控制机理,建立了竖向地震动下隔震结构-内部非结构耦合系统分析模型。采用非线性时程反应分析方法分析... 竖向近断层地震动作用下易造成隔震结构内部非结构系统产生地震响应放大现象。为研究近断层地震动下隔震结构-内部非结构的动力反应控制机理,建立了竖向地震动下隔震结构-内部非结构耦合系统分析模型。采用非线性时程反应分析方法分析了附加竖向准零刚度系统的非结构元件的响应控制效果。基于能量分析方法建立了竖向近断层地震动作用下隔震结构-内部非结构耦合系统能量平衡方程。研究结果表明对于不同自振频率的隔震系统,当采用竖向准零刚度对非结构元件进行地震响应控制时,减震效果较好。有控系统的竖向弹性恢复能和阻尼耗能要大于无控结构,通过选取合适的阻尼比可有效控制非结构元件的地震响应。 展开更多

关键词 竖向近断层地震动 隔震结构-非结构耦合系统 地震响应控制

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无限元参与地基基础—上部结构动力相互作用分析研究 被引量：1

17

作者 向前 杨敏 《广东土木与建筑》 2005年第9期19-21,共3页

以实际工程为背景,采用自编程序探讨了有限元-无限元耦合系统参与地基基础-上部结构动力相互作用分析的过程,证明此耦合系统与单纯有限元法模拟无限域地基相比具有明显的优越性。

关键词 地基基础-上部结构动力相互作用 动力特性 有限元 无限元 耦合系统 相互作用分析 地基基础 结构动力 有限元法 自编程序

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基于“网云端”的新型指挥控制系统体系结构建模 被引量：7

18

作者 余宏峰 李琳琳 +1 位作者 肖彬 金明 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第1期38-43,49,共7页

指挥控制系统是综合电子信息系统的核心,是作战效能的“倍增器”和作战指挥的“神经中枢”。从“网-云-端”的结构出发,分析了新型指挥控制系统的总体架构和组成关系;通过分析美国国防部体系结构框架(DoDAF2.0),提出了基于DoDAF2.0的新... 指挥控制系统是综合电子信息系统的核心,是作战效能的“倍增器”和作战指挥的“神经中枢”。从“网-云-端”的结构出发,分析了新型指挥控制系统的总体架构和组成关系;通过分析美国国防部体系结构框架(DoDAF2.0),提出了基于DoDAF2.0的新型指挥控制系统体系结构建模流程;采用结构化和面向对象相结合的方法,设计了新型指挥控制系统作战视角、服务视角、能力视角以及系统视角的关键模型,为系统的具体设计与开发、系统评估与分析提供可靠的模型支持。 展开更多

关键词 新型指挥控制系统 网-云-端 国防部体系结构框架 体系结构

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基于CSI效应的高耸结构液压驱动ATMD风振控制研究

19

作者 刘洁 刘洪波 刘红军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期152-157,175,共7页

在高耸结构风振控制中,由于忽略控制系统与结构振动的相互作用(CSI),造成实际模型与理论模型存在差异,往往造成实际控制效果与理论控制效果不一致,导致控制效果不佳。以某电视塔为对象,将CSI效应考虑在高耸结构模型中,建立了考虑CSI效... 在高耸结构风振控制中,由于忽略控制系统与结构振动的相互作用(CSI),造成实际模型与理论模型存在差异,往往造成实际控制效果与理论控制效果不一致,导致控制效果不佳。以某电视塔为对象,将CSI效应考虑在高耸结构模型中,建立了考虑CSI效应的动力特性模型,并与不考虑CSI效应的理想模型进行了对比分析。基于结构动力特性模型,分析了在控制算法中,考虑与不考虑CSI效应对控制效果的影响。为高耸结构ATMD风振控制提供相关的工程建议。 展开更多

关键词 高耸结构 风振控制 液压作动器 结构-控制系统相互作用

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连续运行车辆-轨道垂向耦合动力学的时变分析法

20

作者 杨蔡进 《力学学报》 北大核心 2025年第3期740-754,共15页

随着运行速度的提升,高速列车与服役结构及环境的耦合作用显著加剧,并且上述耦合作用表现在车辆运动的全过程.考虑实际的运行环境,建立精细的车辆-轨道耦合动力学模型,开展更为精确的服役模拟是当前研究热点,但面临许多挑战,例如车辆与... 随着运行速度的提升,高速列车与服役结构及环境的耦合作用显著加剧,并且上述耦合作用表现在车辆运动的全过程.考虑实际的运行环境,建立精细的车辆-轨道耦合动力学模型,开展更为精确的服役模拟是当前研究热点,但面临许多挑战,例如车辆与长大轨道结构耦合动力学建模难题.现代高速列车短时间内就能在轨运行至数百公里的距离,经典的理论方法采用了拉格朗日方式描述系统的运动和变形,限定系统的力学研究对象固定不变,往往需要针对全部长度的轨道结构进行建模,计算分析效率亟需提高.围绕高速轨道交通领域内关键基础力学模型问题,基于模型截断的策略,从时变系统动力学角度,构建长距离连续运行车辆-轨道耦合动力学高效建模与分析方法.引入移动控制体描述长大轨道结构在有效振动区域内动力学行为,利用任意拉格朗日-欧拉原理建立移动控制体内截断轨道梁的连续时变动力学模型,基于自适应步长Runge-Kutta-Fehlberg积分策略,通过预处理当前时间步的积分信息,确定预测下一时间步系统响应所需的迭代条件,从而表征控制体内轨道梁下轨枕和道床质量系统的离散时变动力学问题.最后,通过数值算例仿真,分析了车辆-轨道耦合系统的动力学响应,并将计算结果与传统模态叠加法获得结果进行比较,验证了方法的有效性. 展开更多

关键词 高速列车 长大轨道结构 离散/连续时变系统动力学 移动控制体 任意拉格朗日-欧拉原理

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