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扣件刚度对车辆-轨道-桥梁耦合系统频率响应的影响 被引量：8
1
作者 张燕 卢沛君 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3141-3147,共7页
为了研究扣件刚度变化对车辆-轨道-桥梁耦合系统频率响应的影响,基于车辆-轨道-桥梁耦合动力学理论,运用动柔度法建立车辆-轨道-桥梁垂向耦合振动频域分析模型,分析扣件刚度变化对车体、转向架、轮对、钢轨和桥梁振动响应的影响。计算... 为了研究扣件刚度变化对车辆-轨道-桥梁耦合系统频率响应的影响,基于车辆-轨道-桥梁耦合动力学理论,运用动柔度法建立车辆-轨道-桥梁垂向耦合振动频域分析模型,分析扣件刚度变化对车体、转向架、轮对、钢轨和桥梁振动响应的影响。计算结果表明:扣件刚度的变化对车体、转向架的振动影响较小,对轮对、钢轨和桥梁的振动影响较大。随着扣件刚度的增大,车辆-轨道-桥梁耦合系统在频域小于20Hz范围内的低频振动响应基本不变,20～63Hz之间的振动响应略微减小,63 Hz以上的振动响应则增大。轮对、钢轨和桥梁的振动加速度都显著增大,振动频率也向高频方向发生偏移。而且桥梁振动峰值频率是由轮轨耦合共振频率决定的。 展开更多
关键词 车辆-轨道-桥梁耦合系统 扣件刚度 动柔度法 频率响应
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风与轨道不平顺随机激励下车辆-轨道系统耦合振动的概率密度演化分析
2
作者 周智辉 段湘 +2 位作者 何旭辉 蔡陈之 唐成龙 《振动工程学报》 北大核心 2025年第8期1799-1808,共10页
依据车辆-轨道耦合动力学及概率密度演化理论,建立了考虑横风和轨道不平顺双重随机因素作用的车辆-轨道系统耦合振动模型。采用N维超立方体点集生成离散随机频率和相位代表点集,基于随机谐和函数方法和谐波叠加法分别模拟得到随机轨道... 依据车辆-轨道耦合动力学及概率密度演化理论,建立了考虑横风和轨道不平顺双重随机因素作用的车辆-轨道系统耦合振动模型。采用N维超立方体点集生成离散随机频率和相位代表点集,基于随机谐和函数方法和谐波叠加法分别模拟得到随机轨道不平顺激励样本和风速时程样本,并将所获得的双重随机荷载引入车辆-轨道耦合振动系统中求得代表性响应;采用双边差分法求解所建立的代表性响应的概率密度演化方程,获得振动响应的时变概率密度演化分布,并采用蒙特卡罗法(MCM)验证本文模型的计算效率和精度。研究结果表明:概率密度演化方法(PDEM)适用于横风和轨道不平顺双重随机激励作用下的车辆-轨道系统随机分析,且对于本文模型,当代表性样本点数为300,筛选半径取17.7时能够达到良好的计算效果;仅在单重随机荷载作用下进行随机响应分析不能准确反映车辆-轨道系统的随机动力特性,论证了开展双重随机激励作用下车辆-轨道系统随机分析的必要性。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合系统 概率密度演化理论 筛选半径 横风 轨道不平顺
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一种兼顾仿真效率和精度的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型 被引量：1
3
作者 王伟 雷晓燕 +1 位作者 罗锟 陈鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜... 车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜索轮轨空间接触点中引入轮轨准弹性修正的、更为精细的轮轨接触几何关系,并将迹线法融入到交叉迭代中求解车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程,实现了同步进行轮轨接触点搜索与车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程求解,提高了模型分析精度和数值计算效率;然后,为验证理论模型的正确性,与相关文献结果进行了对比计算,验证了模型和算法的有效性;最后,分析了模型的四类简化形式对系统响应的影响。研究表明:采用集中支撑的弹性元件模拟钢轨扣件,无法真实反映两侧扣件对钢轨侧滚振动的协同约束作用,将导致计算结果失真,采用分离支撑的弹性元件模拟钢轨扣件更为合理;轨道结构底座板参振对系统响应的影响显著,在模型中应给予考虑;底座板超出轨道板的部分对系统响应的影响较小,所产生的误差在可接受范围内;轨道子系统模型A能兼顾仿真效率和计算精度,适合用作车辆-三层轨道非线性空间耦合系统振动精细化分析模型。 展开更多
关键词 车辆-轨道非线性空间耦合动力学 高速铁路 交叉迭代 准弹性修正 有限元模型
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一种基于时间有限元的车辆-轨道系统求解方法
4
作者 陆晨旭 陈迪来 +1 位作者 李培刚 高雅 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期113-124,共12页
为克服轮轨动力方程时变特性以及轮轨脱离情况带来的仿真效率低,稳定性差等问题,基于线性互补理论及时间有限元法,提出一种求解车轨系统方程的新方法。该方法首先将轮轨接触问题转化为一个标准的线性互补问题,并通过将二阶动力方程转化... 为克服轮轨动力方程时变特性以及轮轨脱离情况带来的仿真效率低,稳定性差等问题,基于线性互补理论及时间有限元法,提出一种求解车轨系统方程的新方法。该方法首先将轮轨接触问题转化为一个标准的线性互补问题,并通过将二阶动力方程转化为一阶动量方程实现不连续轮轨力的求解;接着与传统的Herz-Newmark法对比,验证该方法的准确性和稳定性;最后应用该方法探究轮轨系统耦合振动特性,并给出时速350km高速铁路不同波长钢轨波磨控制限值。研究结果表明:动量方程可以消除接触力的快速变化,避免大步长条件下接触力不连续引起的稳定问题,临界稳定步长为1ms。方法具有较好的计算性能,求解过程轮轨系统为时不变体系,不用逐步更新动力矩阵,相同积分步长条件下,计算效率提高2倍左右。多轮约束作用会显著改变钢轨振动特性,使得车轨耦合模型振动模态更加丰富。0~1500Hz范围内,钢轨存在5种典型振动模态,分别对应P2共振振型、钢轨1阶局部弯曲、2阶局部弯曲、3阶局部弯曲及4阶局部弯曲振型。钢轨局部共振会造成特定频段轮轨力放大现象,波长30~100mm的钢轨波磨,波深应控制在0.05mm以下;波长100~300mm的钢轨波磨,波深应控制在0.1mm以下。本文数值算法能够实现对车轨动力系统高效、准确的仿真。 展开更多
关键词 线性互补理论 车辆-轨道耦合 动力响应 时间有限元 轮轨耦合共振
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钢弹簧失能下车辆-浮置板轨道耦合系统动力特性研究 被引量：1
5
作者 邢文佳 陈进杰 +3 位作者 王建西 陈龙 崔泽毅 高宏玉 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第5期44-51,共8页
在列车荷载作用下浮置板轨道会发生钢弹簧失能,为研究此问题对车辆-浮置板轨道系统动力特性的影响,基于车辆-轨道动力学理论,建立车辆-浮置板轨道耦合动力学模型,研究不同钢弹簧失能数量、位置、组合形式对车辆-浮置板轨道系统动力响应... 在列车荷载作用下浮置板轨道会发生钢弹簧失能,为研究此问题对车辆-浮置板轨道系统动力特性的影响,基于车辆-轨道动力学理论,建立车辆-浮置板轨道耦合动力学模型,研究不同钢弹簧失能数量、位置、组合形式对车辆-浮置板轨道系统动力响应的影响。结果表明:当钢弹簧失能数量相同时,同一块浮置板的振动响应板中位置大于板端位置;钢弹簧失能1个时,板中位置钢轨、浮置板位移最大值分别比板端位置大0.49 mm和0.22 mm,加速度有效值分别比板端位置大13.34%和21.42%;单侧连续失能钢弹簧数量≥2个时,列车荷载作用下钢轨和浮置板垂向位移最大值均分别超出《浮置板轨道技术规范》规定的限值4 mm和3 mm;车体在频域上的振动响应主要集中在10 Hz内,钢弹簧失能会导致车体振动响应在频域上增大;单侧钢弹簧失能2个比双侧失能2个的钢轨位移最大值、加速度有效值分别增大17.75%、2.22%,比正常状态下钢轨位移、加速度分别增大37.08%,10.84%。钢弹簧失能增加了系统的振动响应,影响减振效果,应注意及时检修。 展开更多
关键词 地铁 浮置板 车辆-轨道耦合动力学 钢弹簧失能 不平顺 动力响应
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车辆-轨道非线性耦合系统显隐式求解算法的收敛性分析
6
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。 展开更多
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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考虑轮轨非线性接触的车辆-轨道-桥梁垂向耦合系统随机振动分析 被引量：13
7
作者 刘付山 曾志平 +1 位作者 郭无极 朱志辉 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期139-148,共10页
基于列车-轨道-桥梁耦合动力学理论,考虑轮轨接触非线性,采用广义概率密度演化理论建立了列车-轨道-桥梁垂向耦合系统非线性随机振动方程。采用数论选点法结合谱表示-随机函数法生成轨道随机不平顺样本,实现了用两个随机变量和少量样本... 基于列车-轨道-桥梁耦合动力学理论,考虑轮轨接触非线性,采用广义概率密度演化理论建立了列车-轨道-桥梁垂向耦合系统非线性随机振动方程。采用数论选点法结合谱表示-随机函数法生成轨道随机不平顺样本,实现了用两个随机变量和少量样本较精确地反映轨道不平顺功率谱的随机特性。以高速列车-简支梁桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道为例,从概率及可靠度角度,考虑非线性轮轨关系中跳轨现象以及轨道随机平顺影响,对比分析了线性与非线性轮轨对车辆运行安全性的影响;计算了不同轨道谱、车辆运行速度下轮重减载率概率密度演化规律及其对车辆运行安全性影响。结果表明,建议的方法可通过较少的随机变量和样本计算得到车辆-轨道-桥梁耦合系统非线性随机动力响应及其概率分布,可为车辆运行安全性评价提供更好的指导。 展开更多
关键词 非线性随机振动 车辆-轨道-桥梁垂向耦合系统 概率密度演化 车辆运行安全性
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基于多目标优化的高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型修正研究 被引量：5
8
作者 高亮 姜涵文 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期50-57,共8页
为了提高高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统仿真结果的准确性,提出1种基于多目标优化的模型修正方法。以高速铁路桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道为模型修正对象,建立高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型,基于现场实测的轴箱加速度和仿... 为了提高高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统仿真结果的准确性,提出1种基于多目标优化的模型修正方法。以高速铁路桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道为模型修正对象,建立高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型,基于现场实测的轴箱加速度和仿真结果验证模型的可靠性。建立多目标模型修正函数,采用拉丁超立方法对模型参数进行灵敏度分析,获得待修正参数。基于多岛遗传算法,对多目标模型修正函数进行全局寻优,完成模型的修正。结果表明:修正后的仿真模型既能准确地反映轴箱加速度的时域分布特征,又能准确地模拟轨道及桥梁结构的动态响应,因而基于多目标优化的高速铁路车辆-轨道-桥梁空间耦合系统模型修正是有效和可行的。 展开更多
关键词 高速铁路 车辆-轨道-桥梁空间耦合系统 模型修正 灵敏度分析 多目标优化
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车辆-轨道系统动力极值预测及可靠度计算 被引量：1
9
作者 徐磊 朱雪燕 +3 位作者 金浩然 刘鹏飞 闫斌 余志武 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2142-2150,共9页
为从车辆-轨道系统的动力极值预测及其可靠度计算角度分析车辆系统行车安全、衡量系统可靠程度,基于车辆-轨道耦合动力学及概率理论,提出一种车轨系统动力极值预测及可靠度评估方法。首先,基于轨道不平顺概率模型,采用轨道不平顺累计概... 为从车辆-轨道系统的动力极值预测及其可靠度计算角度分析车辆系统行车安全、衡量系统可靠程度,基于车辆-轨道耦合动力学及概率理论,提出一种车轨系统动力极值预测及可靠度评估方法。首先,基于轨道不平顺概率模型,采用轨道不平顺累计概率谱确定具有不同激振能量的随机不平顺序列;依据离散Parseval定理,建立轨道不平顺时域序列和功率谱间的对应关系;将轨道不平顺概率模型与车辆-轨道耦合动力学模型相结合,从随机动力计算中提取车辆-轨道的动力极值及可靠度信息;随后利用车辆-轨道耦合动力模型及二维插值算子,根据谱线能量关系实现动力极值预测;此外,基于此系统激励输入与响应输出间的概率等效性,导出了动力极值的可靠度计算式。以实测的轨道不平顺和车体加速度数据及4种类型不平顺在不同累计概率下的谱组合计算得出的轮轨横向力和钢轨垂向位移的计算结果为样本,与预测结果进行对比。研究结果表明:计算时程的分布趋势基本与实测时程一致,动力极值预测结果与实际的动力计算结果较为接近。由于轨道不平顺随机性的存在使得车辆-轨道系统的动力响应存在随机离散及方差特征,但通过轨道不平顺的幅频及能量特性预测车辆-轨道系统的动力极值的方法是较为可行的。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学 随机不平顺 动力极值 可靠度评估 概率模型
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400 km/h速度下轨道-桥梁振动响应与顶板裂缝深度影响
10
作者 孟鑫 高浩 +3 位作者 刘鹏辉 勾红叶 王一干 杨宜谦 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期91-98,共8页
为探究400 km/h列车激励下高速铁路轨道-桥梁结构的振动响应,以某高铁桥梁为研究对象,在钢轨、桥梁、桥墩位置布置竖向加速度传感器,实测轨道-桥梁结构在多级速度作用下加速度的变化规律;在此基础上,借助于结构声强理论和车-轨-桥耦合... 为探究400 km/h列车激励下高速铁路轨道-桥梁结构的振动响应,以某高铁桥梁为研究对象,在钢轨、桥梁、桥墩位置布置竖向加速度传感器,实测轨道-桥梁结构在多级速度作用下加速度的变化规律;在此基础上,借助于结构声强理论和车-轨-桥耦合振动仿真分析,从能量和加速度的角度掌握了顶板下缘裂缝深度的影响程度。研究结果表明:在高速列车激励下,实测钢轨、桥梁顶板和桥墩的加速度峰值分别为800 m/s^(2)、4 m/s^(2)和0.5 m/s^(2);振动加速度数值从钢轨到桥墩层层递减,随着列车速度的增大各测点加速度峰值呈线性增加;裂缝的出现会增大桥梁顶板下缘的加速度峰值,改变振动能量的分布;当裂缝深度大于45 mm时,顶板下缘加速度和振动能量值分别为无裂缝工况下的1.1倍和1.5倍,应注意加强对裂缝状态的观测。该研究成果可以为车-轨-桥耦合分析提供依据,也可以为高速铁路简支箱梁顶板下缘开裂维修提供指导。 展开更多
关键词 轨道-桥梁响应 车-轨-桥耦合分析 结构声强 振动能量 裂缝
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基于谱几何法的车辆-轨道结构频域振动分析
11
作者 吴神花 雷晓燕 余翠英 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期101-109,共9页
为研究车辆-轨道结构全频域振动问题,基于谱几何法构建了车辆-无砟轨道结构耦合系统动力学模型与算法,应用Rayleigh-Ritz法推导了轨道结构谱几何单元刚度矩阵、阻尼矩阵、质量矩阵、单元之间的耦合虚拟弹簧刚度矩阵及轮轨耦合刚度矩阵,... 为研究车辆-轨道结构全频域振动问题,基于谱几何法构建了车辆-无砟轨道结构耦合系统动力学模型与算法,应用Rayleigh-Ritz法推导了轨道结构谱几何单元刚度矩阵、阻尼矩阵、质量矩阵、单元之间的耦合虚拟弹簧刚度矩阵及轮轨耦合刚度矩阵,求解了车辆-轨道结构耦合系统动力学谱几何法方程,得到了车辆-轨道结构全频域内振动响应,分析了轨道结构单元尺寸对收敛性和计算效率的影响,讨论了钢轨、轨道板、底座板虚拟弹簧刚度系数取值范围。通过与有限元法对比,验证了谱几何法的正确性和高效性。作为应用实例,分析了在轨道随机不平顺激励下车辆-轨道结构耦合系统的振动响应。研究结果表明:在保证计算精度的前提下,谱几何法可以采用大的轨道结构单元尺寸计算,而有限元法的轨道结构单元尺寸更小,因此谱几何法的计算效率远大于有限元法的;当轨道结构单元尺寸取3.25 m和6.50 m时,谱几何法的计算效率较高,可作为谱几何法分析车辆-轨道结构耦合系统动力学问题的参考单元尺寸;钢轨、轨道板、底座板虚拟弹簧刚度的合理取值为大于或等于其对应构件抗弯刚度的10~5倍;车体、转向架位移幅频曲线交替出现众多峰值和谷值,为车辆系统四个轮对间轨道不平顺激励相位差所致;车体、转向架垂向位移幅频曲线谷值处频率分别对应车辆“定距滤波”和“轴距滤波”频率。研究成果为求解全频域内车辆-轨道结构耦合系统动力学问题提供了另一种高效、精确的数值方法,为车辆-轨道结构系统减振分析和设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 谱几何法 车辆-轨道结构耦合系统 无砟轨道结构 全频域 虚拟弹簧
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基于永磁磁轨关系的磁悬浮列车-轨道梁耦合振动研究
12
作者 施明敏 苏彬彬 +3 位作者 曾金成 高伍 邝宏林 邓永芳 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期203-213,共11页
为评估悬挂式永磁磁浮列车与柔性轨道梁耦合系统的振动情况,采用Simpack和Ansys构建考虑轨道不平顺的多体动力学模型。利用Ansoft Maxwell软件建立特殊的多点悬浮磁轨关系,通过IFCTNXY函数在Simpack中表征,并设计试验验证模型有效性。... 为评估悬挂式永磁磁浮列车与柔性轨道梁耦合系统的振动情况,采用Simpack和Ansys构建考虑轨道不平顺的多体动力学模型。利用Ansoft Maxwell软件建立特殊的多点悬浮磁轨关系,通过IFCTNXY函数在Simpack中表征,并设计试验验证模型有效性。计算模型在不同速度和车重下的动力响应,并通过全瞬态分析法探讨速度50 km/h运行工况下的振动响应。结果表明:在速度10~80 km/h运行工况下,车体、悬浮架、轨道梁振动加速度的均方根均呈现随速度增加而振动的趋势,但在速度50 km/h后趋于稳定;在速度50 km/h运行工况下,车辆-轨道梁耦合系统的主要垂向振动频率为5.05、6.74 Hz,轨道梁的一阶垂向弯曲是引起车体垂向振动的主要原因,磁轨距及车载永磁体的纵向长度是影响悬浮架、轨道梁振动的关键因素。 展开更多
关键词 悬挂式永磁悬浮列车 车辆-轨道梁耦合作用 动力仿真 现场测试 振动分析
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基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法及其应用
13
作者 郭文杰 孟尧尧 +1 位作者 冯玉林 何彬彬 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期125-133,共9页
针对高速铁路线桥长期服役后的损伤及疲劳断裂问题,提出一种基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法。建立多跨纵连轨道-主梁-支座-桥墩一体模型,基于Timoshenko梁理论,采用改进傅里叶级数作为位移函数,建立系统层... 针对高速铁路线桥长期服役后的损伤及疲劳断裂问题,提出一种基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法。建立多跨纵连轨道-主梁-支座-桥墩一体模型,基于Timoshenko梁理论,采用改进傅里叶级数作为位移函数,建立系统层间构件能量方程,结合Rayleigh-Ritz法和Hamilton原理,推导出轨道桥在竖向和纵向振动下的自振频率计算公式,算例结果与有限元吻合良好。考虑位移传递率对系统损伤识别和定位效果较为一般,引入振动功率流法作为识别依据,分别分析不同构件刚度退化、层间构件损伤下系统输入、输出功率流变化曲线,以及系统存在损伤且考虑层间弹簧阻尼下功率流变化曲线。结果表明,一体模型与有限元模型的前100阶自振频率结果误差在5%以内,验证了理论计算方法的正确性;损伤结构输入、输出功率流围绕系统无损情况下的输入、输出功率流上下波动,钢轨刚度退化下的输出功率流在100 Hz及更高频范围内较无损情况下波动较为明显;考虑层间弹簧阻尼对砂浆离缝状态下的功率流变化曲线影响主要集中在100~200 Hz频段内;依据响应点输出功率流值在一定频率段是否发生突变可初步地判定此位置的损伤情况。 展开更多
关键词 能量法 损伤 TIMOSHENKO梁 振动功率流 轨道-桥梁系统
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轨道-连续刚构桥系统地震损伤评价
14
作者 翟展胜 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第2期105-114,共10页
以一座铁路中小跨径连续刚构桥为研究背景,考虑轨道约束效应,建立(24+24)m+(24+24+6.5+24+24)m两联CRTSⅡ型无砟轨道-连续刚构桥一体化有限元模型,研究8度三水准地震动作用下桥梁结构和轨道系统水平方向的损伤状况。结果表明:墩顶截面... 以一座铁路中小跨径连续刚构桥为研究背景,考虑轨道约束效应,建立(24+24)m+(24+24+6.5+24+24)m两联CRTSⅡ型无砟轨道-连续刚构桥一体化有限元模型,研究8度三水准地震动作用下桥梁结构和轨道系统水平方向的损伤状况。结果表明:墩顶截面比墩底截面更容易发生破坏,圆形截面是桥梁结构的薄弱构件,并且在横桥向地震作用下优先破坏;8度地震下主梁不会出现碰撞;滑动层是轨道系统最薄弱的构件,CA砂浆层次之,三者中扣件是最不易破坏的结构;轨道系统的损伤主要表现为桥梁与路基连接处以及梁缝处滑动层的破坏;主梁右侧是钢轨横向相对变形最严重的区域,在罕遇地震作用下需要采取临时补修和限速措施,而主梁左侧和梁缝处的钢轨均满足行车安全要求。 展开更多
关键词 连续刚构桥 桥梁-轨道系统 地震响应 高速铁路 损伤状况
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缩尺车辆-轨道试验平台研制
15
作者 陈晨 蔡世生 +4 位作者 肖俊恒 张欢 闫子权 孙林林 刘炳彤 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期20-24,共5页
为了完善车辆-轨道耦合动力学研究的试验手段,对1∶4缩尺轨道系统和二系悬挂缩尺车辆系统开展设计,研制了缩尺车辆-轨道试验平台,并在缩尺车辆-轨道系统动力学计算的基础上,进行了车辆-轨道试验平台实车运行试验。结果表明:缩尺车辆-轨... 为了完善车辆-轨道耦合动力学研究的试验手段,对1∶4缩尺轨道系统和二系悬挂缩尺车辆系统开展设计,研制了缩尺车辆-轨道试验平台,并在缩尺车辆-轨道系统动力学计算的基础上,进行了车辆-轨道试验平台实车运行试验。结果表明:缩尺车辆-轨道系统的横向平稳性指标、垂向平稳性指标、脱轨系数、轮重减载率及整车倾覆系数最大值分别为1.671、1.628、0.549、0.544、0.368,均满足相关标准;实车运行状态良好,轨道及车辆零部件没有出现损坏,相关性能指标均满足规范要求。设计的试验平台为进一步开展车辆-轨道系统的探索性试验提供了重要手段。 展开更多
关键词 车辆-轨道系统 缩尺模型 现场试验 动力学性能 稳定性
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车辆-轨道-桥梁系统竖向运动方程的建立 被引量：29
16
作者 娄平 曾庆元 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期71-80,共10页
视车辆、轨道和桥梁为整个系统,将车辆模拟为由弹簧和阻尼器连接的多刚体,钢轨和桥梁均模拟为Bernoulli Euler梁,钢轨和桥梁之间的钢轨基础用连续的弹簧和阻尼器模拟。应用弹性系统动力学总势能不变值原理和形成矩阵的"对号入座&qu... 视车辆、轨道和桥梁为整个系统,将车辆模拟为由弹簧和阻尼器连接的多刚体,钢轨和桥梁均模拟为Bernoulli Euler梁,钢轨和桥梁之间的钢轨基础用连续的弹簧和阻尼器模拟。应用弹性系统动力学总势能不变值原理和形成矩阵的"对号入座"法则,建立了4轴双层悬挂系统车辆的车辆 轨道 桥梁单元和系统的竖向运动方程。与传统的方法(分别建立车辆运动方程,轨道和桥梁运动方程,这两种方程通过轮轨相互作用力耦合)相比,该方法能直接得到车辆 轨道 桥梁单元和系统的运动方程。举例说明了轨道表面不平顺对车辆、钢轨、桥梁以及车辆与钢轨之间接触力的动力响应的影响。 展开更多
关键词 运动方程 车辆-轨道-桥梁单元 有限元 动力系统 轨道高低不平顺 势能
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基于贝叶斯自优化Bi-LSTM组合网络的高速铁路轨道-桥梁系统震后响应预测方法 被引量：2
17
作者 彭康 蒋丽忠 +3 位作者 周旺保 余建 向平 吴凌旭 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期965-975,共11页
中国高速铁路(HSR)规划建设逐渐向地震易发地区延伸,亟需一种及时、准确的灾后地震响应快速预测方法,以实现高速铁路系统运输生命线安全的快速评估。本文提出了一种基于贝叶斯自优化双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络的快速预测方法,以经过... 中国高速铁路(HSR)规划建设逐渐向地震易发地区延伸,亟需一种及时、准确的灾后地震响应快速预测方法,以实现高速铁路系统运输生命线安全的快速评估。本文提出了一种基于贝叶斯自优化双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络的快速预测方法,以经过实验验证的高速铁路轨道-桥梁系统有限元模型地震动响应计算数据为样本,将预测地震响应和有限元计算结果进行比较,验证所提方法的精度和鲁棒性,表明该方法在预测高速铁路桥梁结构的非线性地震反应方面是有效的,且高速铁路轨道-桥梁系统的不同预测位置对预测精度的影响不明显;此外,为了降低神经网络训练数据量需求,提出了一种基于离散小波分解的分层聚类算法,结果表明,基于小波分解的分层聚类方法在保证预测精度的同时,有效地减少了训练地震集的输入数量。 展开更多
关键词 高速铁路轨道-桥梁系统 贝叶斯优化 Bi-LSTM神经网络 离散小波分解 聚类分析
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车辆-轨道耦合系统中基于变参数的三维图形仿真研究 被引量：9
18
作者 丁国富 翟婉明 +1 位作者 张治 王开云 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期115-119,共5页
建立一个随参数改变而改变的三维可视模型 ,是机车车辆 -轨道耦合系统动力学可视化的一个急待解决的重要问题 .文中将可视化、三维建模技术引入机车车辆 -轨道耦合动力学仿真中 ,系统地研究了机车车辆轨道耦合系统的基于变参数的三维图... 建立一个随参数改变而改变的三维可视模型 ,是机车车辆 -轨道耦合系统动力学可视化的一个急待解决的重要问题 .文中将可视化、三维建模技术引入机车车辆 -轨道耦合动力学仿真中 ,系统地研究了机车车辆轨道耦合系统的基于变参数的三维图形仿真的方法 .综合建立了车辆模型的动态装配三维图形系统 ,直、曲线轨道的的三维离散结构等 ,为机车车辆 -轨道耦合动力学仿真建立了一个有效的可视化综合仿真平台 . 展开更多
关键词 计算机仿真 计算机图形学 三维建模 车辆-轨道耦合系统 三维图形仿真 机车
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基于改进的EMD方法提取车辆-轨道垂向耦合系统动态特性 被引量：13
19
作者 陈双喜 林建辉 陈建政 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期212-216,共5页
提出利用一种改进的经验模态分解(EMD)方法提取车辆-轨道耦合系统的动力学特性。该方法以改进的极值域均值代替极值点包络线的均值来提高局部均值的求解精度,以边界波形匹配预测法来抑制端点效应。基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立客车... 提出利用一种改进的经验模态分解(EMD)方法提取车辆-轨道耦合系统的动力学特性。该方法以改进的极值域均值代替极值点包络线的均值来提高局部均值的求解精度,以边界波形匹配预测法来抑制端点效应。基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立客车-弹性支承块无砟轨道垂向耦合动力学模型,计算车辆-轨道耦合系统在波浪形磨损和轨道不平顺组合激励模型下的振动响应。运用改进的EMD方法对系统的振动响应进行经验模态分解,并且对轮轨力、转向架和车体加速度的本征函数进行分析和比较。研究结果表明:改进的EMD方法自适应地将振动响应分解成本征函数,能有效地提取车辆-轨道耦合系统的动力学特性。 展开更多
关键词 改进EMD 车辆-轨道耦合动力学 动态特性 本征函数
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线路随机不平顺对车辆-轨道耦合系统动力响应分析 被引量：25
20
作者 雷晓燕 毛利军 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期38-43,共6页
利用有限元法 ,建立了车辆 轨道耦合系统动力计算模型。在这个模型中 ,系统被分解为上部结构和下部结构两部分。上部结构为附有二系弹簧系统的整车模型 ,考虑车体和转向架的沉浮振动和点头振动。下部结构为轨道 ,钢轨被离散为双层弹性... 利用有限元法 ,建立了车辆 轨道耦合系统动力计算模型。在这个模型中 ,系统被分解为上部结构和下部结构两部分。上部结构为附有二系弹簧系统的整车模型 ,考虑车体和转向架的沉浮振动和点头振动。下部结构为轨道 ,钢轨被离散为双层弹性基础上有限长度的梁。对两系统分别用迭代法单独求解。轮轨间的耦合通过轮轨间的相互作用力来实现。同时 ,将轨道高低不平顺视为平稳各态历经随机过程。运用该模型 ,对不同线路等级和不同列车速度条件下车辆 轨道系统的垂向随机振动做了计算 。 展开更多
关键词 铁路 车辆-轨道耦合系统 动力响应分析 有限元
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