基于simpack的钢桁梁斜拉桥车—桥耦合振动仿真分析

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1、中图分类号UDC硕士学位论文学校代码!Q533基于SIMPACK的钢桁梁斜拉桥车．桥耦合振动仿真分析’冒hesimulationanalysisofthetrain—bridgecouplingvibrationaboutthesteeltrussgirdercable-—stayedbridgebasedOHSIMPACK(国家自然科学基金项目资助)作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期≯D膨、上；。朱伟土木工程桥梁与隧道工程土木工程学院何旭辉答辩委员会主摩二奎譬至∑孑中南大学甲南大学20

2、13年05月原创性声明l嬲本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我：j≤同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：日期：—渔丛年上月互l学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位。芝：吏：，允许学位论文被查阅和借阅；学

3、校可以公布学位论文的全部或部分陡容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文一c同时授权中国私学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库≥：并通过网络向社会公众提供信息服务。作一：社翩签绎瓤丝矩蚴3硕士学位论文摘要基于SIMPACK的钢桁梁斜拉桥车．桥+，耦合振动仿真分析摘要：列车通过桥梁会引起桥梁的振动，同时桥梁的振动亦会影响列车的振动，此时，车．桥系统的刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵及荷载列阵均随着列车在桥上的运行而变化，此种状况称为车．桥时变系统的耦合振动。目前国内研究人员解决该问题通常的做法是编制仿

4、真软件，比如国内研究机构联合开发的TTBSIM、郭向荣教授编制的G．SAP等，如果研究该问题的每个研究人员都需要编制仿真软件，这显然是不现实的。基于此，在国家自然科学基金(51178471)的资助下，本文利用商用多体动力学软件SIMPACK在列车快速建模及轮轨接触模拟方面的优势，并结合通用有限元软件进行联合仿真，为解决车．桥耦合振动问题提供一种新途径。本文主要完成以下工作：1、详细介绍了利用多体动力学软件SIMPACK建立车辆模型的步骤以及通过有限元接口程序FEMBS进行车．桥联合仿真的方法。其中建立的车辆模型为42个自

5、由度，然后通过子结构法把建立的车辆模型组装成列车模型，在进行车．桥耦合振动仿真分析时，采用德国低干扰谱作为系统激励源，轮轨接触采用非线性弹性接触模型并考虑了车辆悬挂系统的非线性因素。2、利用本文介绍方法对秦沈客运专线沙河特大桥其中3跨24米简支梁桥的车．桥动力响应进行计算，并与TTBSIM计算结果对比、通过现场实测数据进行验证，结果表明：基于SIMPACK车．桥耦合振动联合仿真分析的计算结果具有较好的精度，方法具有可行性。3、采用联合仿真的方法计算了南广铁路主跨228m的郁江双线钢桁梁斜拉桥的车．桥动力响应，结果表明列车

6、以250km／h通过郁江桥时，列车动力响应及桥梁动力响应均满足车．桥时变系统的动力响应评定标准。关键词：车．桥时变系统耦合振动；多体动力学；SIMPACK；联合仿真；轮轨弹性接触；动力响应分类号：[U24]；U270．1+1II硕士学位论文摘要Thesimulationanalysisofthetrain—bridgecouplingvibrationaboutthesteeltrussgirdercable-stayedbridgebasedonSIMPACKAbstract：Thebridgevibrates，whe

7、nthetrainpassthroughit．Meanwhile，thevibrationofbridgewillalsoaffectthetrain．Alongwiththerunningofthetrain，thematrixofstiffness，mass，dampingandloadvectorofthetrain-bridgetime-varyingsystemisalwayschanging，whichisknownasthetrain—bridgecouplingvibration．Inordertores

8、olvethissubject，Thedomesticresearchersusuallypreparedproprietarysimulationsoftware．however，otherresearcherswhowantstostudythisissuehavenochoicebuttopreparethei