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车流作用下大跨桥梁-伸缩缝一体仿真方法及动力分析
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作者 刘焕举 刘宁 +1 位作者 史赛威 李鹏智 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期149-159,共11页
为实现车流过桥时的伸缩缝动力分析,针对桥梁-伸缩缝体系中主梁与伸缩缝尺寸相差悬殊、伸缩缝构造复杂、常规建模无法兼顾细部分析和计算效率的问题,提出桥-缝一体“十”字建模思路,建立了车-桥-缝分析系统,探究车流动态因素对伸缩缝动... 为实现车流过桥时的伸缩缝动力分析,针对桥梁-伸缩缝体系中主梁与伸缩缝尺寸相差悬殊、伸缩缝构造复杂、常规建模无法兼顾细部分析和计算效率的问题,提出桥-缝一体“十”字建模思路,建立了车-桥-缝分析系统,探究车流动态因素对伸缩缝动力响应的影响.首先,在厘清伸缩缝内部结构和构件运动关联的基础上,提出桥梁单元纵向划分、伸缩缝单元横向划分及梁端-伸缩缝多点约束有机连接的桥-缝一体“十”字建模思路,并建立背景桥梁的桥-缝一体有限元模型;其次,移动车辆荷载化并通过程序调用、编制衔接程序,实现车-桥-缝分析程序的贯通;最后,基于交通荷载调查数据,构建典型车流荷载工况,探究车重、车速、车辆分布等车流动态因素对车-缝结构的动态响应影响.结果表明:1)基于“十”字建模思路建立的桥-缝一体有限元模型,既满足计算效率又兼顾伸缩缝的细部构件.2)斜拉桥主梁跨中竖向位移与桥上移动车辆的车重有显著的正相关性,而与车速的相关性较弱;车列的车间距由50m减小到30 m,主梁跨中竖向位移极值增大约34%,桥梁所受车辆荷载越集中,主梁跨中竖向位移越大.3)伸缩缝从梁端到固定端的中梁累计滑移行程逐渐减小;单车工况下,车速、车重与伸缩缝纵向位移均呈正相关关系;车列工况时,伸缩缝的纵向位移最大值与车间距存在负相关性;车辆制动对伸缩缝动力响应的影响非常显著,对应伸缩缝1#中梁纵向位移响应是正常跑车工况的3.97倍. 展开更多
关键词 梁工程 模数式伸缩缝 --缝系统 “十”字建模 动力分析
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大跨度钢桁加劲PC箱梁斜拉桥风-车-线-桥耦合振动分析
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作者 卢皓 黄文泰 +2 位作者 王矗烽 王铭 李小珍 《世界桥梁》 北大核心 2025年第4期95-102,共8页
为研究大跨度钢桁加劲PC箱梁斜拉桥在复杂环境荷载下的行车动力响应,以西安至十堰高铁汉江特大桥为背景,基于有限元理论和风-车-线-桥耦合仿真分析方法,分析了涡振、温度、风荷载对桥梁变形和列车动力性能的影响,并提出大风天气下车速... 为研究大跨度钢桁加劲PC箱梁斜拉桥在复杂环境荷载下的行车动力响应,以西安至十堰高铁汉江特大桥为背景,基于有限元理论和风-车-线-桥耦合仿真分析方法,分析了涡振、温度、风荷载对桥梁变形和列车动力性能的影响,并提出大风天气下车速阈值建议值。结果表明:涡振附加变形对桥梁动力响应影响较小,而对车体竖向加速度的影响略显著;温度附加变形对桥梁和车体动力响应影响较小,车体脱轨系数轻微增大;在风荷载作用下,梁体横、竖向位移受车速的影响较小,梁体横、竖向加速度随车速的变化波动较为明显,车体动力响应随风速和车速的增大而增大,单、双线行车的动力响应差异主要源于车体气动三分力系数不同;当桥面风速大于20 m/s应限速运行,当桥面风速大于30 m/s时应封闭线路。 展开更多
关键词 斜拉 钢桁加劲PC箱梁 复杂环境荷载 有限元理论 --线-系统 动力响应
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基于可靠度理论的中低速磁浮车-桥系统轨道梁动力系数研究
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作者 王力东 黎清蓉 +2 位作者 卜秀孟 韩艳 李凯 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期190-200,共11页
受轨道不平顺影响,磁浮车辆运行时轨道梁动力系数具有明显的不确定性。为准确计算轨道梁动力系数,建立由磁浮车辆、简支梁桥、悬浮控制系统组成的中低速磁浮列车-桥梁竖向耦合振动模型;结合正交随机函数思想和数论选点理论,提出轨道不... 受轨道不平顺影响,磁浮车辆运行时轨道梁动力系数具有明显的不确定性。为准确计算轨道梁动力系数,建立由磁浮车辆、简支梁桥、悬浮控制系统组成的中低速磁浮列车-桥梁竖向耦合振动模型;结合正交随机函数思想和数论选点理论,提出轨道不平顺降维模拟方法,使得对不平顺代表样本的模拟仅需两个随机变量;基于概率密度演化理论和等价极值原理,提出轨道梁动力可靠性评估方法,该方法能准确获取动力系统的概率密度函数、累积分布函数以及轨道梁的动力可靠度。以长沙中低速磁浮线路为例,通过现场实测结果和蒙特卡罗法的计算结果对比,验证了计算方法的可靠性;进一步探讨车速、车重和轨道不平顺粗糙度对轨道梁动力系数和可靠度的影响。结果表明:60~140 km/h车速范围内,轨道梁动力可靠度计算结果均为1;车体重量对轨道梁动力系数影响较小,但轨道不平顺粗糙度影响显著。总体而言,长沙中低速磁浮25 m简支梁桥动力性能良好,安全富余度较大。 展开更多
关键词 中低速磁浮 -耦合振动 概率密度演化理论 动力系数 可靠度
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津潍黄河桥静态线形平顺性及车-线-桥耦合动力学特性研究 被引量:1
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作者 袁伟 龙许友 +1 位作者 谢剑 周丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期259-266,共8页
为确保新建高速铁路大跨度桥梁建成投入运营后的安全性和舒适性,有必要提前开展大跨桥静动力学仿真研究。以主跨600 m的津潍铁路东营黄河公铁大桥为研究对象,基于车-线-桥动力相互作用原理构建了车-线-桥耦合系统动力学模型,分析了温度... 为确保新建高速铁路大跨度桥梁建成投入运营后的安全性和舒适性,有必要提前开展大跨桥静动力学仿真研究。以主跨600 m的津潍铁路东营黄河公铁大桥为研究对象,基于车-线-桥动力相互作用原理构建了车-线-桥耦合系统动力学模型,分析了温度荷载、公铁路车辆荷载、混凝土收缩徐变作用下的大跨桥线形变化特点,从桥梁轨面线形曲率半径和车-线-桥系统动力响应两方面综合评估了大跨桥线路平顺性。研究结果表明:公铁路车辆荷载作用下桥面变形量最大达到596 mm,计算挠跨比为1/1006,满足规范中1/500设计挠跨比的要求;拉索降温15℃工况下桥梁轨面线形最小曲率半径为23784 m,满足规范中350 km/h车速下23630 m的理论最小竖曲线半径限值要求;单线或双线列车行驶通过对桥梁竖向动力性能的影响差异显著,对列车运行安全性影响差异较小,但会对行车舒适性有一定影响差异;随着列车运行速度从200 km/h提高至350 km/h,车-线-桥系统动力响应会显著增大,桥梁竖向位移、桥梁竖向加速度、轮轨垂向力、脱轨系数、轮重减载率、车体垂向加速度、垂向ISO 2631指标、UIC 513指标的增量尤为显著,但各指标均满足规范要求;温度荷载引起的附加变形会显著提高轮轨垂向力和轮重减载率指标,使列车运行安全性及舒适性有所降低,并会使桥梁动力响应有所提高,但各指标仍满足规范要求。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度 -线-耦合动力 线形平顺性 安全舒适性 附加变形
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基于行人动力学模型的人-桥竖向动力相互作用 被引量:12
5
作者 张琼 南娜娜 +1 位作者 朱前坤 杜永峰 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期93-100,共8页
基于行人动力学模型,研究了人-桥竖向动力相互作用。行人动力学模型采用以行人步频和体重表示的刚度-质量-阻尼(SMD)模型,人行桥假定为Euler-Bernoulli梁模型,建立人-桥竖向动力相互作用控制方程。采用状态空间法进行非比例阻尼系统瞬... 基于行人动力学模型,研究了人-桥竖向动力相互作用。行人动力学模型采用以行人步频和体重表示的刚度-质量-阻尼(SMD)模型,人行桥假定为Euler-Bernoulli梁模型,建立人-桥竖向动力相互作用控制方程。采用状态空间法进行非比例阻尼系统瞬时模态的求解,得到系统的时变频率和阻尼比;利用变步长四阶五级Runge-Kutta-Felhberg算法求解时变控制方程,对比分析考虑人-桥竖向动力相互作用和只在人行荷载作用下人行桥的动力响应。结果表明:考虑人-桥动力相互作用,人行桥自振频率略有降低,阻尼有显著增大;当行人以人行桥的频率行走时,考虑人-桥竖向动力相互作用结构的动力响应比不考虑人-桥相互作用显著降低。 展开更多
关键词 梁工程 行人动力学模型 -动力相互作用 时变非比例阻尼系统 状态空间法
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人-桥竖向动力相互作用效应理论与试验研究 被引量:26
6
作者 李红利 陈政清 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期78-87,共10页
在人行桥人致振动现象中,行人对桥梁的振动具有双重作用效应,其一以外荷载的形式直接作用于桥梁结构上,表现为强迫驱动作用;其二则以"激励-振动-感知-步伐调整再激励"的反馈环作用形式发生在桥梁的整个振动过程中,表现为人-... 在人行桥人致振动现象中,行人对桥梁的振动具有双重作用效应,其一以外荷载的形式直接作用于桥梁结构上,表现为强迫驱动作用;其二则以"激励-振动-感知-步伐调整再激励"的反馈环作用形式发生在桥梁的整个振动过程中,表现为人-桥之间的动力相互作用。然而,在当前的人行桥人致振动问题研究中,有关人-桥动力相互作用效应(尤其是竖向)的研究成果较少,导致其在现有的人行桥人致振动响应计算方法中经常被忽略,从而直接影响到计算结果的可靠性。针对这一问题,首先从理论上建立反映行人步行特征的行人动力学模型,并从等效的观点研究振动环境下行人平衡控制理论,借用风工程中强迫振动气动导数识别的思想,提出人-桥动力相互作用效应的理论评价体系,并结合数值方法系统地研究人-桥动力相互作用效应;在此基础上通过试验手段,利用强迫振动法识别结构动力特性的相关理论,研究人-桥动力相互作用的整体效应;通过理论分析与试验结果相对比,进一步对人-桥动力相互作用效应的理论表达式进行修正、完善,最终给出以单人形式描述的人-桥动力相互作用理论表达式。 展开更多
关键词 -动力相互作用 行人动力学模型 振动环境 强迫振动法 行人附加质量 行人附加阻尼
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土-桩-结构相互作用对大跨悬索桥动力特性的影响研究 被引量:7
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作者 王浩 李爱群 +1 位作者 韩晓林 李枝军 《工程抗震与加固改造》 2006年第2期32-35,共4页
本文以国内第一大跨桥梁———润扬长江公路大桥南汊悬索桥为研究对象,基于大型有限元分析软件ANSYS建立了该桥的三维有限元模型,其中采用质量-弹簧体系模拟了土-桩-结构的相互作用。以此为基础对润扬悬索桥的自振特性进行了分析,重点... 本文以国内第一大跨桥梁———润扬长江公路大桥南汊悬索桥为研究对象,基于大型有限元分析软件ANSYS建立了该桥的三维有限元模型,其中采用质量-弹簧体系模拟了土-桩-结构的相互作用。以此为基础对润扬悬索桥的自振特性进行了分析,重点研究了土-桩-结构相互作用因素对大跨悬索桥动力特性的影响,与现场动力测试结果的良好吻合表明了有限元分析结果的可靠性。研究结果为大桥的损伤预警和状态评估奠定了研究基础。 展开更多
关键词 大跨悬索 动力特性 --结构相互作用 动力测试 健康监测
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预应力效应对中速磁浮线路简支梁车-桥耦合振动响应的影响 被引量:3
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作者 李波 《铁道建筑》 北大核心 2024年第2期62-66,共5页
以长沙磁浮线路简支梁桥为研究对象,建立考虑不同预应力效应的磁浮线路简支梁桥车-桥耦合振动模型,分析预应力效应对中速磁浮线路车-桥耦合振动响应的影响。结果表明:预应力效应的变化对桥梁动力响应影响明显,预应力增加显著加剧桥梁竖... 以长沙磁浮线路简支梁桥为研究对象,建立考虑不同预应力效应的磁浮线路简支梁桥车-桥耦合振动模型,分析预应力效应对中速磁浮线路车-桥耦合振动响应的影响。结果表明:预应力效应的变化对桥梁动力响应影响明显,预应力增加显著加剧桥梁竖向振动加速度,预应力由0.67P0(P0为张拉控制应力)增加到1.33P0时,桥梁跨中竖向最大加速度从0.21 m/s^(2)增至0.44 m/s^(2);车速增加会加剧预应力效应的影响,对桥梁竖向振动加速度的影响尤为明显,车速由20 km/h增加到200 km/h时,在1.00P0作用下,桥梁跨中竖向最大加速度从0.15 m/s^(2)增至0.76 m/s^(2);箱壁局部变形对车-桥耦合竖向振动响应有显著影响,预应力导致的箱壁局部变形不可忽略。 展开更多
关键词 中速磁浮线 简支梁 数值模拟 -耦合振动 预应力效应 动力分析
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基于圆弧足底倒立摆模型的人-桥动力竖向相互作用研究
9
作者 朱前坤 尚旭强 +1 位作者 张琼 杜永峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期58-64,共7页
基于新型圆弧足底倒立摆模型,研究了人-桥竖向相互作用。将行人简化为集中质量和两条带有圆弧足底的支撑腿,利用Lagrange方程建立人与桥相互作用动力方程,采用变步长的四阶-五阶龙格库塔法进行数值求解;对比分析了行人通过刚性地面和振... 基于新型圆弧足底倒立摆模型,研究了人-桥竖向相互作用。将行人简化为集中质量和两条带有圆弧足底的支撑腿,利用Lagrange方程建立人与桥相互作用动力方程,采用变步长的四阶-五阶龙格库塔法进行数值求解;对比分析了行人通过刚性地面和振动桥面时竖向步行力、动载因子和质心位移的变化原因,并探讨了行人步频与动载因子、自激力之间的关系。研究结果表明:该双足模型能够准确的捕捉到行人质心和步态变化规律;行人通过振动桥面上时动载因子随着行人步频增大而增大;由于人-桥之间的相互作用导致竖向步行力具有一定的自激力性质,并且在不同的行人步频下自激力大小不同。 展开更多
关键词 -相互作用 行人动力模型 竖向步行力 动载因子 自激力
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考虑行人-汽车-列车-桥耦合振动的大跨度公铁平层桥梁行人响应分析
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作者 何佳骏 李苇 +3 位作者 黄旭 董联杰 郭维 徐昕宇 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期795-805,共11页
随着城市桥梁不断并入多种交通形式,各种交通工具与行人之间相互干扰,对行人行走的安全与舒适均产生影响。为研究公铁平层桥梁上的行人响应,建立了行人-汽车-列车-桥梁耦合振动模型。对比分析了桥面板加速度与行人SMD(spring-mass-damp... 随着城市桥梁不断并入多种交通形式,各种交通工具与行人之间相互干扰,对行人行走的安全与舒适均产生影响。为研究公铁平层桥梁上的行人响应,建立了行人-汽车-列车-桥梁耦合振动模型。对比分析了桥面板加速度与行人SMD(spring-mass-damp)模型的差异,计算了列车、汽车以不同的方式通过桥梁时的行人响应。结果表明,相较于桥面板加速度,行人SMD模型加速度的波动幅度更小,但行走的行人模型会出现突变的远大于波动区间的加速度峰值。行人-汽车-列车系统中各子系统均存在速度敏感区间,该区间内行人加速度响应显著增加。汽车与列车离桥梁中心线越远,引起的行人加速度响应越大。列车与汽车同时行驶通过桥梁时,二者引起的行人的加速度峰值会相互叠加,列车对汽车引起的行人加速度的峰值提升显著。 展开更多
关键词 公铁平层 行人-耦合振动 -耦合振动 动力分析 行人响应
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波浪作用下高速列车-轨道-桥梁系统耦合振动研究 被引量:2
11
作者 雷虎军 董盈 +1 位作者 林镇荣 陈希茂 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期54-60,共7页
为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜... 为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜拉桥为背景,研究波坡面效应、波浪重现期、车速对车-轨-桥系统动力响应的影响,并评估不同重现期波浪作用下过桥列车的走行性。结果表明:波坡面效应会使作用于不同单桩的波浪荷载初始相位不同,从而导致作用于群桩基础的波浪荷载合力不同;随着波浪重现期的增大,车-轨-桥系统的横向动力响应均增大,而竖向动力响应几乎不变;考虑波浪作用后,列车的行车安全性指标均随车速的增大而增大,波浪荷载会显著降低桥上列车的乘坐舒适性并增加桥上列车的脱轨风险。常遇波浪(10年重现期)和极端波浪(100年重现期)作用下列车的安全车速阈值分别为325 km/h和275 km/h。 展开更多
关键词 高速铁路 --系统耦合振动 波浪作用 波坡面效应 波浪重现期 动力响应 安全性
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地震下考虑桩-土-结构相互作用的输电塔-线体系响应分析 被引量:14
12
作者 田利 李兴建 +1 位作者 易思银 潘海洋 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期1-11,共11页
本文研究了考虑桩-土-结构相互作用的输电塔-线体系在地震作用下的响应。根据实际工程,采用ABAQUS有限元软件,建立了考虑桩-土-结构相互作用效应的输电塔-线体系有限元模型。选取不同场地类型下的12条天然地震波,研究了不同地震波激励... 本文研究了考虑桩-土-结构相互作用的输电塔-线体系在地震作用下的响应。根据实际工程,采用ABAQUS有限元软件,建立了考虑桩-土-结构相互作用效应的输电塔-线体系有限元模型。选取不同场地类型下的12条天然地震波,研究了不同地震波激励下考虑桩-土-结构相互作用效应输电塔-线体系动力响应。通过与考虑刚性基础的输电塔-线体系动力响应对比,得到了输电塔的薄弱位置,并提出了基于刚性基础的输电塔抗震放大系数,可为输电塔抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 输电塔-线体系 --结构相互作用 地震动 动力响应 抗震设计
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考虑非平稳横风作用的列车-大跨斜拉桥耦合系统动力响应 被引量:4
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作者 何旭辉 谭凌飞 +2 位作者 顾建华 敬海泉 李书昌 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期92-100,共9页
为了研究非平稳横风对列车-大跨斜拉桥耦合系统的动力响应,首先使用EMD(经验模态分解)方法对已有实测台风数据进行处理,获得台风的时变平均风速,将风谱中的平均风速替换成时变平均风速,通过谐波合成法模拟得到非平稳横风脉动风速.使用... 为了研究非平稳横风对列车-大跨斜拉桥耦合系统的动力响应,首先使用EMD(经验模态分解)方法对已有实测台风数据进行处理,获得台风的时变平均风速,将风谱中的平均风速替换成时变平均风速,通过谐波合成法模拟得到非平稳横风脉动风速.使用有限元软件ANSYS和多体动力学软件SIMPACK建立列车-轨道-斜拉桥耦合分析模型,非平稳风荷载包括时变平均风引起的静风力和非平稳脉动风引起的抖振力.计算了风-列车-大跨斜拉桥耦合系统的动力响应,对比分析了平稳风与非平稳风作用下列车和斜拉桥的加速度响应以及桥上列车的安全舒适性指标.结果表明:对比平稳风,在非平稳风作用下列车的横向和竖向最大加速度分别增大了12%和23%,桥梁的横向和竖向最大加速度分别增大了16%和7%,列车的轮重减载率、轮轨横向力、脱轨系数分别增大了9%、14%和4%,列车的横向Sperling指标有一定的增大,从而降低了桥上行车的安全性和舒适性;频谱图显示在低频区域内,非平稳风作用下列车的竖向振动、横向振动和桥梁的横向振动会更加强烈. 展开更多
关键词 非平稳横风 -- 多体动力 大跨斜拉 动力响应
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多线地铁列车-高架桥耦合系统动力分析 被引量:3
14
作者 武隽 司慧龙 +2 位作者 董凯 苗通 边一纯 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期263-270,407,共9页
为了对多线地铁高架桥的车桥耦合作用进行分析,基于ANSYS的参数设计语言(parametric design language,简称APDL)建立了能够考虑列车单双线行驶的地铁列车-桥耦合动力分析模型。以一座三跨四线地铁高架连续梁桥为研究对象,采用四动二拖6... 为了对多线地铁高架桥的车桥耦合作用进行分析,基于ANSYS的参数设计语言(parametric design language,简称APDL)建立了能够考虑列车单双线行驶的地铁列车-桥耦合动力分析模型。以一座三跨四线地铁高架连续梁桥为研究对象,采用四动二拖6辆编组B型地铁列车模型,分析了地铁列车分别沿不同单双线运行时桥梁结构的动力响应。结果表明:地铁列车对桥梁的横向位移和加速度影响较小;双线对向运行时桥梁竖向位移和加速度响应峰值大于沿单线运行的情况;双线对向运行时桥梁关键截面内力响应峰值约为沿单线运行时内力代数叠加的67%~99%。所提出的数值模型和计算结果可以为多线地铁高架桥车桥耦合振动研究提供理论方法和评估依据。 展开更多
关键词 地铁列-耦合系统 数值模拟 线地铁高架 对向行 动力响应
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桥梁-桩-土相互作用三维地震反应分析方法 被引量:6
15
作者 鲍宸民 丁海平 +1 位作者 李纬 张冬茵 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第3期131-134,共4页
利用大型有限元通用软件ANSYS/LS-DYNA及其并行运算功能,提出了一种大跨度斜拉桥在地震作用下考虑SSI效应的三维整体时程反应分析方法,比较了考虑桥梁结构线性和非线性两种情形的计算结果,并对其计算效率进行了探讨。
关键词 ANSYS/LS-DYNA --动力相互作用 并行计算
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制动力作用下线-桥结构动力分析的二次离散方法 被引量:2
16
作者 李延枢 李宏年 雷俊卿 《铁道标准设计》 2004年第1期29-31,共3页
列车制动力通过移动轮对作用于线桥结构 ,具有明显动力特征。为此 ,提出的二次离散方法先将移动轮对的制动力时程转换为结构固定节点的制动力时程 ,实现空间离散过程 ;再应用直接积分法对线桥结构进行动力响应分析 ,完成时间离散过程。
关键词 线-结构 动力特征 二次离散方法 铁路 动力
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铁路车-线-桥大系统耦合动力仿真计算方法探讨 被引量:4
17
作者 孙加林 李红梅 +1 位作者 侯茂锐 孙丽霞 《铁道建筑》 北大核心 2018年第2期104-107,共4页
利用UM多体动力学软件建立高速动车组车辆模型,导入由有限元软件分析得出的无砟轨道-桥梁结构模态信息,采用模态叠加法进行车-线-桥大系统耦合动力仿真分析。结果表明:相对于传统车辆子系统多刚体仿真而言,采用模态叠加法的大系统刚柔... 利用UM多体动力学软件建立高速动车组车辆模型,导入由有限元软件分析得出的无砟轨道-桥梁结构模态信息,采用模态叠加法进行车-线-桥大系统耦合动力仿真分析。结果表明:相对于传统车辆子系统多刚体仿真而言,采用模态叠加法的大系统刚柔耦合动力分析由于能够充分考虑各子系统的参振质量以及相互之间的振动影响,计算得出的车辆动力响应数值更加准确;相对于有限元结构动力分析方法而言,采用模态叠加法的计算相对误差可控制在10%以内,能够满足工程应用的要求,且计算效率得到了大幅度的提高。 展开更多
关键词 高速铁路 -线-系统 动力仿真 大系统耦合 刚柔耦合 模态叠加法
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横风下流线箱型桥-轨道交通车辆气动干扰风洞实验研究 被引量:23
18
作者 邹云峰 何旭辉 +2 位作者 郭向荣 何玮 贺俊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期95-101,共7页
轨道交通车辆与桥梁间存在显著的气动干扰,但现有研究大多以流线型高铁车辆和钝体外形的简支梁桥为研究对象,且往往重点关注桥梁对车辆气动力大小的影响。以某流线箱型轨道专用桥和钝体外形的轨道交通车辆为背景,首先通过刚性节段模型... 轨道交通车辆与桥梁间存在显著的气动干扰,但现有研究大多以流线型高铁车辆和钝体外形的简支梁桥为研究对象,且往往重点关注桥梁对车辆气动力大小的影响。以某流线箱型轨道专用桥和钝体外形的轨道交通车辆为背景,首先通过刚性节段模型测力试验,利用开发的车-桥系统气动力同步分离装置对不同风攻角、车桥组合方式下车辆和桥梁各自的气动力进行测试,分析横风下车桥间气动干扰对车辆、主梁和车桥系统所受总体气动力的影响规律;然后结合烟线法获得的车桥系统绕流场显示结果,揭示车桥间气动干扰机理。研究成果可为以后典型车桥组合工况下车、桥气动力经验公式的提出奠定基础,以及深入认识车桥间气动干扰机理提供参考。 展开更多
关键词 横风 线箱型 轨道交通 气动干扰 -系统 风洞实验
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多种垂向轮轨关系的对比及改进的车-线-桥系统迭代模型的建立 被引量:22
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作者 朱志辉 王力东 +2 位作者 龚威 余志武 蔡成标 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1585-1593,共9页
对比分析非线性赫兹接触、线性赫兹接触、刚性接触这3种轮轨接触模型对车-线-桥垂向耦合系统动力分析结果的影响,并建立改进的车-线-桥耦合系统迭代计算模型。车辆模型采用多体系统动力学建立,轨道-桥梁模型采用有限元方法建立,根据不... 对比分析非线性赫兹接触、线性赫兹接触、刚性接触这3种轮轨接触模型对车-线-桥垂向耦合系统动力分析结果的影响,并建立改进的车-线-桥耦合系统迭代计算模型。车辆模型采用多体系统动力学建立,轨道-桥梁模型采用有限元方法建立,根据不同的轮轨接触模型,建立相应的轮轨力计算公式,并采用分离迭代法计算耦合系统振动响应。在数值算例中,以高速列车通过5跨简支梁桥为计算背景,对不同轮轨接触模型的仿真计算结果进行对比分析。针对传统车-线-桥耦合系统迭代计算模型计算效率低的问题,建立改进的迭代计算模型。研究结果表明:线性赫兹接触模型与非线性赫兹接触模型得到的车体加速度、轮轨力、钢轨和桥梁的位移和加速度均较吻合,但前者的计算效率较低;忽略轮对惯性力的刚性接触模型无法得到准确的钢轨和桥梁加速度;改进模型通过建立包含轮轨接触弹簧的车辆模型来提高车辆子系统的迭代稳定性,其计算效率比传统模型提高近7倍;为保证计算结果的准确性,车-线-桥耦合振动计算中应考虑时间步内的迭代计算。 展开更多
关键词 -线-耦合振动 轮轨接触模型 赫兹接触 刚性接触 迭代模型
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侧向风作用下车-桥系统的气动特性——基于风洞试验的参数研究 被引量:19
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作者 李永乐 胡朋 +1 位作者 张明金 徐幼麟 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期210-217,共8页
为考虑侧向风作用下车辆运动对车-桥系统气动特性的影响,基于研制的移动车辆模型风洞试验系统,针对轨道交通车辆和公路交通车辆,分别采用三车模型和单车模型,测试了不同工况下车辆、桥梁的气动力系数,讨论了车速、风向角、车辆在桥上所... 为考虑侧向风作用下车辆运动对车-桥系统气动特性的影响,基于研制的移动车辆模型风洞试验系统,针对轨道交通车辆和公路交通车辆,分别采用三车模型和单车模型,测试了不同工况下车辆、桥梁的气动力系数,讨论了车速、风向角、车辆在桥上所处轨道位置以及车辆类型等因素对车辆和桥梁气动特性的影响.研究表明,随着车速的增大和合成风向角的减小,车辆阻力系数和升力系数存在增大的趋势,车速对单车模型气动力系数的影响更显著;车辆在桥上所处轨道位置不同对车辆、桥梁气动力系数的影响均较大,桥梁气动力系数对车速和合成风向角不敏感. 展开更多
关键词 --系统 风洞试验 辆运动 侧向风 动力系数
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