基于能量法建立車橋耦合振動(dòng)系統(tǒng)的方法研究.pdf

1、列車通過(guò)橋梁時(shí)將引起橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，而橋梁的振動(dòng)又反過(guò)來(lái)影響車輛的振動(dòng)，這種相互作用就是車輛與橋梁之間的耦合振動(dòng)。車橋耦合是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，涉及總體研究思路、車輛分析模型、橋梁分析模型、輪軌接觸關(guān)系、激勵(lì)源、數(shù)值計(jì)算方法等多個(gè)方面。
　　 本文根據(jù)南京長(zhǎng)江大橋在提速貨車通過(guò)時(shí)，橫向振幅超過(guò)規(guī)范限值這一實(shí)際問(wèn)題，運(yùn)用能量法整體建立車橋系統(tǒng)方程，并運(yùn)用蒙特卡羅方法構(gòu)建了人工蛇形波作為系統(tǒng)橫向振動(dòng)的激勵(lì)源，從而為進(jìn)一步求解車橋振動(dòng)系

2、統(tǒng)自激響應(yīng)并為最終控制鐵路橋梁的橫向振動(dòng)提供理論基礎(chǔ)。
　　 首先通過(guò)對(duì)比分析各類建立系統(tǒng)振動(dòng)方程的原理和方法，得到對(duì)建立復(fù)雜時(shí)變系統(tǒng)宜采用能量法的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而選取了能量法中的彈性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)總勢(shì)能不變值原理和“對(duì)號(hào)入座”法則來(lái)具體建立車橋方程；以常見(jiàn)的C62A貨車為原型，選取了考慮側(cè)擺、側(cè)滾、搖頭、點(diǎn)頭、浮沉等21個(gè)自由度的空間多自由度車輛模型作為行馳在南京長(zhǎng)江大橋上的列車模型，求解出單節(jié)車輛的剛度、阻尼、質(zhì)量矩陣；針對(duì)南京長(zhǎng)江大

3、橋連續(xù)鋼桁梁的具體結(jié)構(gòu)型式，運(yùn)用特定的桁段有限元來(lái)構(gòu)建對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)位移參數(shù)和位移模式，總體建立車橋系統(tǒng)的振動(dòng)方程。本文以10個(gè)節(jié)間、1輛列車為例，計(jì)算了121階系統(tǒng)矩陣的前10階方陣。
　　 根據(jù)“以響應(yīng)求響應(yīng)”的原理，將系統(tǒng)的一部分已知響應(yīng)作為“激勵(lì)源”，代入系統(tǒng)方陣，以已知響應(yīng)求未知響應(yīng)，以廣深線軌檢車實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)概率計(jì)算σp，運(yùn)用蒙特卡羅方法，結(jié)合v和σp之間的關(guān)系曲線，在MATLAB中編制程序生成人工蛇形波作為系統(tǒng)