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题名车辆-轨道非线性耦合系统交叉迭代算法及应用
被引量：7
- 1
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作者
雷晓燕
吴神花
张斌
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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
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2016年第4期113-119,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51478184)
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文摘
运用有限元法建立车辆-轨道非线性耦合系统振动分析模型,该模型包含车辆、轨道两个子系统,其中车辆子系统为附有二系弹簧的整车模型,轨道结构子系统为离散的三层弹性梁模型。两子系统通过轮轨非线性接触力和位移协调条件实现耦合。针对车辆-轨道非线性耦合系统动力学方程提出了交叉迭代算法。为加速迭代收敛速度,引入松弛法对轮轨接触力进行修正。为证明算法的正确性,进行了算例验证。同时还给出了CRH3高速动车在有砟轨道上运行时引起车辆和轨道振动的实例,分析中考虑了轮轨线性和非线性接触及不同列车速度对车辆和轨道结构振动的影响。计算结果表明交叉迭代算法具有程序编制简单、收敛速度快、用时少、精度高的优点;采用轮轨线性接触模型得到的车辆和轨道结构的动力响应比轮轨非线性接触模型得到的结果要大,其中位移、加速度最大值和振幅增大范围约在15%以内,轮轨接触力最大值和振幅增大范围约在5%以内。
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关键词
振动与波
车辆-轨道非线性耦合
交叉迭代算法
轮轨非线性接触
轮轨线性接触
松弛法
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Keywords
vibration and wave
vehicle- track nonlinear coupling
cross- iterative algorithm
wheel- rail nonlinear contact
wheel-rail linear contact
relaxation technique
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分类号
U213.212
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名车辆-轨道空间非线性耦合系统交叉迭代算法及应用
被引量：5
- 2
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作者
雷晓燕
王海
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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
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第10期136-143,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51978264)
江西省科技专项(20223AEI91004)
江西省研究生创新专项基金(YC2021-S434)。
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文摘
基于有限元法建立了车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学模型,提出了将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学的方法。车辆-轨道空间非线性耦合模型包含车辆子系统和轨道子系统,其中车辆子系统为31自由度的整车模型,轨道子系统采用空间梁单元、黏弹性弹簧阻尼元件和三维块体单元模拟,两子系统通过轮轨相互作用实现耦合。轮轨接触几何关系采用“迹线法”与“最小距离法”计算,运用Newmark数值积分交叉求解车辆子系统动力学方程和轨道子系统动力学方程。为验证算法的可行性,进行了算例对比计算。作为应用实例,分析了CRH2高速动车通过CRTSⅡ无砟轨道时引起车辆和轨道结构的动力响应,并选择列车速度和轨道不平顺对车辆-轨道耦合系统动力响应的影响进行了参数分析。计算结果表明,将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力问题的算法具有计算精度高、收敛速度快和程序编制容易的特点。
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关键词
车辆-轨道空间非线性耦合
轨道结构三维模型
交叉迭代算法
轮轨非线性接触
轮轨关系
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Keywords
vehicle-track spatial nonlinear coupling
3D track structure model
cross-iterative algorithm
wheel-rail nonlinear contact
wheel-rail relation
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分类号
TH212
[机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名方幂好格子点法在车-桥系统随机动力分析的应用
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作者
周子骥
张楠
严国兵
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机构
北京交通大学土木建筑工程学院
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
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出处
《西南交通大学学报》
北大核心
2025年第2期524-532,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52178101)。
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文摘
针对难以精确选取具有代表性的超高维随机相位角问题,采用方幂好格子点法生成代表性轨道不平顺样本,并将该样本作用于车-桥系统,得到轮轨力的均值与标准差;然后,通过对比虚拟激励法、确定性时程法和蒙特卡洛法的计算结果来探究该方法的计算精度与计算效率;最后,采用线性与非线性轮轨接触关系研究考虑列车日运营量的脱轨系数阈值.以和谐号通过桥梁为例,计算结果表明:与蒙特卡洛法相比,采用方幂好格子点法生成不同方向的轨道不平顺样本之间的均匀性较好;方幂好格子点法求得的随机动力响应的概率特征参数与其他方法相比,具有较高的计算精度,其计算效率较蒙特卡洛法提高了近5倍;分别采用线性与非线性轮轨接触关系时所得的脱轨系数阈值相差达4.68%,方幂好格子点法具有较广泛适用性.
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关键词
车-桥系统
方幂好格子点法
均值与标准差
脱轨系阈值
非线性轮轨接触
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Keywords
vehicle-bridge system
good lattice point with power generator method
mean and standard deviation
threshold value of derailment factor
nonlinear wheel-rail contact
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分类号
U441.3
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
U24
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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