车辆-轨道空间非线性耦合系统交叉迭代算法及应用

摘要：

基于有限元法建立了车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学模型,提出了将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学的方法.车辆-轨道空间非线性耦合模型包含车辆子系统和轨道子系统,其中车辆子系统为31自由度的整车模型,轨道子系统采用空间梁单元、黏弹性弹簧阻尼元件和三维块体单元模拟,两子系统通过轮轨相互作用实现耦合.轮轨接触几何关系采用"迹线法"与"最小距离法"计算,运用Newmark数值积分交叉求解车辆子系统动力学方程和轨道子系统动力学方程.为验证算法的可行性,进行了算例对比计算.作为应用实例,分析了CRH2高速动车通过CRTS Ⅱ无砟轨道时引起车辆和轨道结构的动力响应,并选择列车速度和轨道不平顺对车辆-轨道耦合系统动力响应的影响进行了参数分析.计算结果表明,将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力问题的算法具有计算精度高、收敛速度快和程序编制容易的特点.

关键词：车辆-轨道空间非线性耦合、轨道结构三维模型、交叉迭代算法、轮轨非线性接触、轮轨关系

所属期刊栏目：42

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金;江西省科技专项;江西省研究生创新专项基金项目

在线出版日期：2023-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：136-143