基于simpack的钢桁梁斜拉桥车—桥耦合振动仿真分析-(5631)

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1、硕士学位论文目录2．3列车模型与桥梁模型的耦合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．五82．3．1弹性结构在多体系统中的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯282．3．2弹性结构导入接口FEMBS⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．292．3．3有限元与多体系统数据交换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯292．4车．桥耦合振动动力响应评定标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．292．4．1列车动力响应评价指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯302．4．2桥梁动力响应评价指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯313基于SIMPACK简支梁车．桥耦合动力

2、响应验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．323．1简支梁桥结构概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．2简支梁桥自振特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．3简支梁桥车．桥耦合动力响应计算结果验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．343．3．1列车与桥梁模型的耦合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．3．2车．桥耦合动力响应综合对比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．353．3．3车．桥耦合车辆动力响应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．363．3．4车．桥耦合桥梁动力响应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．383．4本章

3、小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394基于SIMPACK钢桁梁斜拉桥车．桥耦合振动仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．404．1工程背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．2桥梁动力分析模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯414．3桥梁自振特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯424．4车．桥耦合动力响应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．444．4．1车．桥耦合动力响应分析结果汇总⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．454．4．2车．桥耦合车辆动力响应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．474．4．3车．桥耦合桥梁动力响应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．514．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯545结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．555．1结1沧⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯555．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．57攻读硕士学位期间主要研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6l

5、致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62V硕士学位论文第一章绪论1绪论列车通过桥梁引起的振动，通常称作车．桥耦合振动。车．桥耦合振动是一个系统的振动，其刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵及荷载列阵是随着列车在桥上的运行而变化的，故又可称为车．桥时变系统动力相互作用【l】。随着列车运行速度的不断提高、车辆载重的不断加大，列车与桥梁的动力相互作用问题越来越受到人们的重视。一方面，高速运行的列车会对其通过的桥梁结构产生大的动力冲击作用，使之发生振动，直接影响其工作状态和使用寿命；另一方面，桥梁的振动又会对运行列车的平稳性

6、和安全性产生影响，严重时甚至造成行车安全等重大事故。因此，需要对车．桥系统的耦合振动进行系统综合研究，以便正确评估桥梁动力性能和桥上运行列车的走行性，确定它们在各种状态下的运行可靠性，是现代高速、重载铁路桥梁设计的实际需要，特别是对于中国铁路既有线不断提速、高速铁路大规模建设及运营速度持续提升的客观现实而言，其工程需求和实际应用意义十分重大【2J。车．桥耦合振动分析需要借助车．桥空间耦合振动分析模型，该模型是由列车计算模型、桥梁计算模型按一定的轮轨运动关系联系起来而组成的系统(如图1．1)，因此本文的研究涉及车辆分析模型、桥梁分析模型、轮

7、轨接触关系、激励源的模拟以及数值计算方法等方面。系图1-1车一桥时变系统分析模型1．1车．桥耦合振动分析方法概述列车在铁路桥梁上的运动问题早在英国修建第一条铁路期间就被提了出来，可以说，列车与桥梁的动力问题贯穿铁路运输系统发展的始终，解决车．桥动力问题的过程亦是不断提出新的车．桥动力分析方法的过程，长期以来，相关研究人员对此开展了不懈的研究和探索。硕士学位论文第一章绪论1．1．1车．桥耦合振动研究历史1849年，Willisl3J提交了第一份关于桥梁振动研究的报告，探讨了Chester铁路桥梁塌毁的原因。在随后的近100年时间内，由于当时

8、力学水平、计算技术、方法及手段的落后，人们对车．桥动力问题的研究偏重于试验，在理论分析方面对车．桥系统做了大量的简化，通常未考虑复杂的桥梁结构、车辆的悬挂特性以及轨道不平顺等因素，而将蒸汽机车