多种垂向轮轨关系的对比及改进的车-线-桥系统迭代模型的建立

• 作者: 余志武 朱志辉 王力东 蔡成标 龚威
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 车-线-桥耦合振动 轮轨接触模型 赫兹接触 刚性接触 迭代模型
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 地质工程·土木工程
• 页码范围: 1585-1593
• 页数: 9页
• 分类号: U238|TU248
• 字数: 6573字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2017.06.023

摘要

对比分析非线性赫兹接触、线性赫兹接触、刚性接触这3种轮轨接触模型对车-线-桥垂向耦合系统动力分析结果的影响,并建立改进的车-线-桥耦合系统迭代计算模型.车辆模型采用多体系统动力学建立,轨道-桥梁模型采用有限元方法建立,根据不同的轮轨接触模型,建立相应的轮轨力计算公式,并采用分离迭代法计算耦合系统振动响应.在数值算例中,以高速列车通过5跨简支梁桥为计算背景,对不同轮轨接触模型的仿真计算结果进行对比分析.针对传统车-线-桥耦合系统迭代计算模型计算效率低的问题,建立改进的迭代计算模型.研究结果表明:线性赫兹接触模型与非线性赫兹接触模型得到的车体加速度、轮轨力、钢轨和桥梁的位移和加速度均较吻合,但前者的计算效率较低;忽略轮对惯性力的刚性接触模型无法得到准确的钢轨和桥梁加速度;改进模型通过建立包含轮轨接触弹簧的车辆模型来提高车辆子系统的迭代稳定性,其计算效率比传统模型提高近7倍;为保证计算结果的准确性,车-线-桥耦合振动计算中应考虑时间步内的迭代计算.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	蔡成标	西南交通大学牵引动力国家重点实验室	92	2238	31.0	45.0
2	余志武	中南大学土木工程学院	280	4597	33.0	55.0
6	朱志辉	中南大学土木工程学院	51	231	9.0	13.0
10	王力东	中南大学土木工程学院	11	62	5.0	7.0
11	龚威	中南大学土木工程学院	10	33	4.0	5.0