| 基于分离迭代和耦合时变的列车—轨道—桥梁耦合系统高效动力分析混合算法 |
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| 引用本文： | 朱志辉,龚威,张磊,余志武,蔡成标.基于分离迭代和耦合时变的列车—轨道—桥梁耦合系统高效动力分析混合算法[J].中国铁道科学,2018(1):66-74. |
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| 作者姓名： | 朱志辉 龚威 张磊 余志武 蔡成标 |
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| 作者单位： | 中南大学土木工程学院;中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室;西南交通大学牵引动力国家重点实验室; |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目(2017YFB1201204);国家自然科学基金资助项目(51378511;51678576);中南大学牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL1601) |
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| 摘 要： | 为提高列车—轨道—桥梁耦合系统动力分析的计算效率,基于耦合时变法及分离迭代法,提出了1种混合算法。该算法将列车—轨道—桥梁耦合系统分解为车辆—轨道子系统和桥梁子系统。其中,车辆—轨道子系统在每一时间步需根据车辆位置对系统刚度系数矩阵进行更新,具有时变的特性;桥梁子系统的系统动力系数矩阵在整个动力分析过程中保持不变;车辆—轨道子系统与桥梁子系统通过钢轨与桥梁间作用力的平衡迭代实现耦合。利用朔黄重载铁路32m简支梁桥现场试验数据与由混合算法计算得到的分析结果进行对比,验证了混合算法的可行性。采用耦合时变法和混合算法分别计算列车通过蒙华重载铁路黄河龙门大桥的动力响应,结果表明:采用相同的时间积分步长时,2种方法拥有相同的计算精度,但混合算法比耦合时变法具有更高的计算效率,求解耗时降低了75%。
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| 关 键 词： | 列车—轨道—桥梁耦合系统 动力学计算 动力响应 混合算法 分离迭代法 耦合时变法 计算效率 |
An Efficient Hybrid Algorithm for Dynamic Analysis of Train-Track-Bridge Coupled System Based on Separation Iterative Method and Coupled Time-Varying Method |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Train-track-bridge coupled system Dynamic calculation Dynamic response Hybrid algo-rithm Separation iterative method Coupled time-varying method Computational efficiency |
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