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基于对称性的三维车辆轨道耦合系统随机振动虚拟激励方法
  • ISSN号:1007-4708
  • 期刊名称:《计算力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:U211.4[交通运输工程—道路与铁道工程] O324[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室运载工程与力学学部工程力学系,大连116023
  • 相关基金:国家自然科学基金(50608012,10502011);“973”国家重点基础研究计划(2010CB832704);大连理工大学理科基础科研专题(DUT12LK50)资助项目.
中文摘要:

基于结构的对称性提出了用于三维车辆轨道耦合系统高效随机动力响应分析的虚拟激励方法。车辆采用刚体动力学模型,轨道结构利用三维轨道广义单元建模,车辆与轨道通过线性轮轨关系耦合。采用虚拟激励法将高低、方向和水平三类轨道不平顺转化为一系列简谐的虚拟不平顺;考虑车辆及轨道结构的对称性,分别推导了耦合系统的对称和反对称凝聚矩阵,提出了用于车辆轨道耦合系统动力响应计算的自由度凝聚方法,将耦合系统的自由度缩减至原来的一半以下,并在此基础上实现了耦合系统随机振动的高效分析。数值算例将本文方法与传统有限元方法进行对比,验证了本文方法的正确性和有效性。

英文摘要:

An efficient method for random vibration analysis of 3D-coupled vehicle-track systems based on pseudo-excitation method (PEM) and symmetry principle is developed. The vehicle is regarded as a spring-mass-damper system and the track is modeled by the generalized finite element method, they are coupled via linear rail-wheel relationship. Initially the PEM is used to transform the complicated random vibration analysis into the simple pseudo response analysis by transforming the three types of rail irregu- larities into deterministic harmonic excitations. Considering the symmetry of the vehicle and the track, the symmetric and anti-symmetric condensation matrices are then established. The symmetric condensation method for analyzing the random vibration of the coupled vehicle-track system is developed accordingly. More than half of the degrees of freedom of the coupled system are condensed in this way, which considerably reduces the computational effort. The proposed method is justified by comparison with the conventional finite element method.

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期刊信息
  • 《计算力学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:大连理工大学 中国力学学会
  • 主编:程耿东
  • 地址:辽宁省大连理工大学《计算力学学报》编辑部
  • 邮编:116024
  • 邮箱:jslxxb@dlut.edu.cn
  • 电话:0411-84708744 84709559
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4708
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1373/O3
  • 邮发代号:8-180
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊,Ei Compenelex收录期刊,获2003年大连市期刊最佳印制奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9563