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第1章绪论
第2章车桥耦合振动模型及动力学方程
第3章车桥耦合振动动力学方程求解的数值方法
第4章车桥耦合振动数值仿真系统
第5章中小跨径桥梁的动力冲击系数
第6章动力冲击系数规范取值
第7章适用于我国公路桥梁的动力冲击系数研究
第8章基于车桥耦合振动的疲劳分析
第9章基于车辆动力响应的桥梁模态识别
第10章基于车桥耦合振动的桥梁损伤识别
参考文献
附录四阶Runge-Kutta法参数约束方程
本书系统地介绍车桥耦合振动的相关理论及其在工程方面的应用。首先介绍车桥耦合振动系统中车辆、桥梁及路面不平整度的数值模拟方法和车桥耦合振动动力学方程的建立及数值求解方法。然后用算例介绍车桥耦合振动系统的仿真实现过程。最后依次介绍车桥耦合振动数值仿真技术在动力冲击系数、钢结构桥梁疲劳分析和设计、桥梁模态识别、损伤识别等方面的应用。
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公路曲线梁桥车桥耦合振动数值分析
分别应用广义虚功原理和有限元法建立车辆和桥梁的振动方程,根据车-桥两系统之间随时间变化的接触点满足接触力和位移的协调条件,应用通用结构分析软件ANSYS建立车桥耦合振动响应的有限元迭代分析模型,并进行数值求解。以一座公路曲线梁桥为例,分别进行了不同车速和是否计入离心力、桥面不平整度等条件下的车桥耦合振动响应分析。结果表明:离心力对桥梁竖向动态响应影响不大,但使桥梁扭转角动态响应加剧;随着车辆速度的增加,振动响应波动的幅值越来越大,频率越来越低,周期变长;桥面不平整度对桥梁的车桥耦合振动影响很大,分析中应予以考虑。
多线铁路车桥耦合振动仿真研究
为了评估高速铁路上多线铁路桥梁列车运行安全性与舒适性,以渝黔铁路白沙沱大桥为例,采用多体系统动力学软件SIMPACK建立了CRH3动车和拖车三维空间动力学模型,并通过SIMPACK的子结构技术将动车和拖车组装成列车动力学模型;采用有限元软件ANSYS建立了桥梁的动力分析模型,计算其自振特性.根据列车和桥梁子系统之间的变形协调条件和力平衡条件,在轮轨接触面的节点上进行位移和力的数据传递,基于SIMPACK与ANSYS相结合的联合仿真方法首次进行多线车桥耦合振动仿真,分析了桥梁动力学指标及列车安全性指标和舒适性指标,探索了多线车桥耦合振动的一般规律和对列车安全性与舒适性的影响程度.研究结果表明:(1)三线列车共同作用下,与单线单独行车时对应动车和拖车的车辆安全性指标(脱轨系数、轮重减载率及轮轨横向力)几乎完全一致;车辆舒适性指标(车体竖向加速度、车体横向加速度、竖向舒适度指标及横向舒适度指标)中除个别竖向加速度约10%外,其余指标都在1%以内,表明由于桥梁刚度较大,桥梁振动对列车动力学指标的影响很小,单线和多线对应动力学指标非常接近,可近似采用单线单独行车时车辆动力学指标推测多线同时行车的对应指标.(2)三线列车共同作用下桥梁主跨跨中竖向位移比单线叠加位移略大,相差1%以内,竖向位移影响系数在1.001~1.006之间;三线列车共同作用下桥梁主跨跨中横向位移与单线代数叠加位移相近,相差±10%以内,主跨跨中横向位移影响系数在1.000左右,可以近似采用单线叠加的竖向位移和横向位移推测三线列车共同作用下的竖向位移和横向位移.(3)三线列车共同作用下桥梁主跨跨中竖向加速度绝对值比单线代数叠加后的绝对值小,影响系数在0.636~0.771之间,可参照单线代数叠加的桥梁竖向加速度保守评定桥梁的竖向加速度;三线列车共同作用下的主跨跨中横向加速度绝对值比单线行车横向加速度绝对值中的最大值小,可参照单线横向加速度绝对值的最大值保守评定桥梁横向加速度.
本书系统地论述了线性振动、非线性振动、随机振动等振动理论基础和分析方法、工程结构系统的分析方 法、复杂的流固糯合振动问题分析及振动测试与控制的基本原理与技术,并通过对若干工程振动问题的分析,说明振动理论在工程中的应用。本书取材广泛、内容新颖,既阐明基本概念,又注重理论在工程中的应用。
随着现代试验与计算技术的迅速发展,随机振动理论在土木、机械、航空航天、船舶和海洋工程等领域获得了日益广泛的应用。近20年来,我国在随机振动领域作出了多项具有国际影响的突破性成果,包括虚拟激励法、复模态理论、FPK方程的哈密顿理论体系和非线性随机系统的密度演化理论等方面的贡献。本书是中国振动工程学会随机振动专业委员会组织编撰的、拟每四年出版一次的《随机振动理论与应用新进展》系列文献性文集的第一辑。论文分别由我国作出上述突破性成果的学者和活跃在随机振动领域的骨干专家撰写。
第1章 绪论
1.1 振动理论研究的目的和内容
1.2 振动理论研究的基本方法
1.3 振动理论的工程应用
第2章 单自由度线性系统振动
2.1 概述
2.2 单自由度自由振动
2.3 单自由度线性系统定常强迫振动
2.4 单自由度线性系统在任意激振力作用下的响应
2.5 冲击响应谱
第3章 多自由度线性系统振动
3.1 概述
3.2 系统振动微分方程
3.3 实模态分析
3.4 复模态分析
3.5 具有刚体模态和重特征值的系统分析
3.6 系统特征灵敏度分析
3.7 用传递矩阵法求解轴系和梁的振动
3.8 振动系统特征问题的数值解法
3.9 Collatz包含定理及广义特征值问题
第4章 弹性体的振动
4.1 概述
4.2 弦的横向振动
4.3 杆的纵向振动和轴的扭转振动
4.4 梁的横向振动
4.5 圆环的振动
4.6 薄膜的振动
4.7 板的横向振动
4.8 旋转壳体的自由振动
4.9 复合系统的振动
第5章 工程结构系统的振动分析方法
5.1 概述
5.2 集中质量法
5.3 有限元单元法
5.4 里兹法
5.5 子空间迭代法
5.6 动态子结构的模态综合法
5.7 结构计算模型修正
第6章 随机振动
6.1 概述
6.2 随机过程与随机场统计参数
6.3 离散线性系统随机捱振动
6.4 弹性体线性系统随机捱振动
6.5 非线性系统随机捱振动
6.6 工程中的随机振动问题
第7章 非线性系统振动
7.1 概述
7.2 拓仆方法与图解
7.3 单自由度非线性系统的自由振动
7.4 单自由度非线性系统的强迫振动
7.5 单自由度非线性系统的振动
7.6 参数激励系统的振动
7.7 非线性振动的物理特性
7.8 非线性振动的稳定性
7.9 非线性系统的分岔与混沌
7.10 非线性系统振动方程的数值解法
第8章 流固耦合振动问题
8.1 概述
8.2 水中运动物体的流固耦合振动问题
8.3 储液容器的液固耦合振动分析
8.4 发动机油底壳流固耦合振动问题
8.5 叶轮机械的流固耦合振动问题
第9章 振动测试与振动控制
9.1 概述
9.2 振动测试原理
9.3 隔振与减振原理
9.4 主动与半主动振动控制
第10章 工程中的振动问题
10.1 概述
10.2 带有齿侧间隙的齿轮振动
10.3 重型载货汽车振动数值模拟计算
10.4 发动机涡轮增压器转子振动
10.5 大跨度桥梁的模态参数识别
10.6 振动筛振动特性分析
参考文献2100433B