检索结果-内蒙古大学图书馆

中国铁道科学 2016年第5期37卷 17-26页

作者：朱志辉龚威王力东蔡成标余志武中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

基于轮轨Hertz接触模型,分别建立列车—轨道—桥梁垂向耦合系统的分离迭代法和耦合时变法的系统动力方程。根据系统最高频率以及谱半径理论分析这2种系统动力方程对时间积分步长的要求以及在计算收敛性方面的差别;以8辆车编组的高速列... 详细信息

基于轮轨Hertz接触模型,分别建立列车—轨道—桥梁垂向耦合系统的分离迭代法和耦合时变法的系统动力方程。根据系统最高频率以及谱半径理论分析这2种系统动力方程对时间积分步长的要求以及在计算收敛性方面的差别;以8辆车编组的高速列车通过5跨简支梁桥为例,对比这2种系统动力方程的计算精度,并分析耦合时变系统动力方程不同时间积分步长对不同动力响应指标计算精度的影响规律。结果表明:分离迭代法系统动力方程受积分步内迭代稳定性和计算精度的双重控制,其时间积分步长必须小于0.2ms;而耦合时变法系统动力方程则允许采用较大的时间积分步长,但不同动力响应指标的计算精度受时间积分步长的影响不同,其中,钢轨位移、车体振动加速度、桥梁位移以及轮轨垂向力等指标对时间积分步长的变化不敏感,在1ms的积分步长下即可得到精确解,而钢轨和桥梁的振动加速度指标对时间积分步长的变化敏感,时间积分步长需要小于0.4ms。

关键词：车—桥耦合振动耦合时变算法分离迭代算法系统动力方程高速列车动力响应

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车桥耦合数值模拟桥梁冲击系数随机变量的概率分布

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振动与冲击 2015年第18期34卷 123-128页

作者：沈锐利官快房凯西南交通大学土木工程学院成都610031

把桥梁和车辆看作车桥耦合振动体系的两个分离子系统,基于ANSYS软件建立了车辆和桥梁的有限元模型。使用三角级数叠加以及离散傅里叶逆变换模拟了桥面不平度,采用分离迭代算法计算了车桥耦合系统的动力响应。通过对一简支梁桥车桥耦合... 详细信息

把桥梁和车辆看作车桥耦合振动体系的两个分离子系统,基于ANSYS软件建立了车辆和桥梁的有限元模型。使用三角级数叠加以及离散傅里叶逆变换模拟了桥面不平度,采用分离迭代算法计算了车桥耦合系统的动力响应。通过对一简支梁桥车桥耦合振动的数值模拟,引入一种新的冲击系数计算方法,采用数理统计的方法得到桥梁冲击系数的概率分布及置信度为0.05的冲击系数。结果表明:桥面不平度对冲击效应的影响明显;使用三角级数叠加法计算路面不平度得到的冲击系数样本概率分布上服从正态分布,而离散傅里叶逆变换法获得的冲击系数样本服从极值Ⅰ型分布;离散傅里叶逆变换获得的冲击系数小于三角级数叠加法得到的,两者计算得到的冲击系数均大于规范计算数值。

关键词：公路桥梁分离迭代算法桥面不平度车辆模型冲击系数概率分布

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车桥耦合振动系统模型下桥梁冲击效应研究

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公路交通科技 2010年第3期27卷 59-63,68页

作者：黄新艺卓卫东盛洪飞李立云福州大学土木工程学院福建福州350108 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090 北京工业大学建筑工程学院北京100022

把桥梁和车辆看作车桥耦合振动体系的两个分离子系统,基于ANSYS软件建立了3种车辆和桥梁的有限元模型。考虑桥面不平度影响,以车轮与桥梁接触点的位移作为协调条件,采用分离迭代算法计算了车桥耦合系统的动力响应。采用快速傅立叶逆变... 详细信息

把桥梁和车辆看作车桥耦合振动体系的两个分离子系统,基于ANSYS软件建立了3种车辆和桥梁的有限元模型。考虑桥面不平度影响,以车轮与桥梁接触点的位移作为协调条件,采用分离迭代算法计算了车桥耦合系统的动力响应。采用快速傅立叶逆变换的方法,应用三角级数叠加模拟了5种等级的桥面不平度及其速度项。通过对一简支梁桥车桥耦合振动的数值模拟,研究了车辆模型、桥面状况和车速对桥梁冲击效应的影响。结果表明:不同车辆模型对桥梁的冲击效应差别很大,桥面不平度对冲击效应的影响较车速大,桥梁的位移冲击效应大于内力冲击效应。因此,设计分析时宜采用能充分模拟车辆特性的复杂模型,移动荷载冲击系数取值建议以位移冲击系数为基准。

关键词：桥梁工程冲击效应分离迭代算法桥面不平度车辆模型

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应用特征驱动的线性方程组高效求解方法研究

应用特征驱动的线性方程组高效求解方法研究

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作者：叶帅国防科技大学

学位级别：博士

线性方程组的求解开销往往是实际复杂应用在数值模拟时的主要开销。预处理迭代方法是求解大规模稀疏线性方程组的常用求解方法,常见的预处理方法和迭代方法往往聚焦于方法的通用性能而缺乏对于实际应用数值模拟特征的考虑。惯性约束聚... 详细信息

线性方程组的求解开销往往是实际复杂应用在数值模拟时的主要开销。预处理迭代方法是求解大规模稀疏线性方程组的常用求解方法,常见的预处理方法和迭代方法往往聚焦于方法的通用性能而缺乏对于实际应用数值模拟特征的考虑。惯性约束聚变是一类强非线性、强间断、大变形、多介质的辐射流体应用,其在数值模拟时表现出各种特征:一方面,在模拟的一段时间内,一些物理量在局部计算区域内发生剧烈的变化,而在其他区域内变化不大;另一方面,强间断和大变形等特点使得其离散所得到的系数矩阵元素大小存在量级上的差异。水下航行器则是一类不可压流体应用,在数值模拟中通常使用分离迭代方法求解不可压NS方程,分离迭代算法使得该应用在模拟时表现出数值震荡的特点。本文主要瞄准惯性约束聚变和水下航行器两类应用,利用其数值模拟特征,驱动模拟中所产生线性方程组高效求解。本文的主要贡献和创新如下:(1)针对数值模拟应用的局部特征,本文提出了一种基于局部特征的线性方程组求解方法。该方法是一种代数方法,主要包含三个步骤:首先,提取变化剧烈的局部区域;其次,求解局部区域对应的局部线性子系统;最后,求解整体线性方程组。本文对局部特征进行了数学抽象,给出了局部特征线性方程组定义和相关性质;并给出了基于梯度和基于残差两种局部区域提取方法。本文在二维热传导方程、多群辐射扩散方程、三温能量方程等问题中验证了该方法的有效性,该方法在多群辐射扩散方程和三温能量方程的线性方程组测试集中分别能达到1.61倍和1.65倍的加速比。(2)针对数值模拟应用的多尺度特征,本文提出了一种基于多尺度特征的预处理矩阵元素过滤方法。该方法首先根据元素的相对大小来建立求解变量之间的弱依赖关系矩阵,然后根据弱依赖矩阵以及一定的过滤策略来删除预处理矩阵中的元素。本文提供了四种过滤策略,包括双侧对称过滤、单侧非对称过滤以及两种相应的对角线修正策略。本文在泊松类方程、多群辐射扩散方程、三温能量方程等问题中验证了该方法的有效性,该方法在多群辐射扩散方程和三温能量方程中的线性方程组测试集中分别能达到1.47倍和1.55倍的加速比。(3)针对数值模拟应用的间断特征,本文提出了一种基于混合粗化策略的代数多重网格预处理方法。该方法的粗化算法主要包含两个步骤:首先,使用经典的粗化算法获得粗网格;其次,使用相容松弛迭代来衡量所得粗网格的质量,并挑选迭代中收敛较慢的细点作为粗点集合的补充。本文在间断系数的泊松类方程、三温能量方程以及三维翼身融合模拟等问题中验证了该方法的有效性。(4)针对分离迭代算法的数值震荡特征,本文提出了一种基于分离迭代算法特征的初值优化方法。该方法利用加权分组插值技术对分离迭代算法所产生的线性方程组迭代初值进行优化,主要包含三个步骤:首先,根据分离迭代算法配置特征,将所有线性方程组划分为若干泳道,并将各泳道中窗口范围内的已知解划分为若干小组;其次,每个小组内利用已知解进行初值预测;最后,将各小组的预测解进行加权平均并作为新的迭代初值。本文验证了该方法在pitz Daily、二维NACA0012、三维翼身融合等案例中的有效性,该方法在二维NACA0012和三维翼身融合等案例的数值模拟中分别能够获得2.58倍和1.87倍的加速比。

关键词：稀疏线性方程组预处理迭代方法代数多重网格惯性约束聚变分离迭代算法局部特征多尺度特征

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独塔自锚式悬索桥车桥耦合振动响应研究

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2015年第3期34卷 1-6,51页

作者：李洪泉赵明帅陈彦江北京工业大学建筑工程学院北京100124

选用基于ANSYS和MATLAB的分离迭代算法,将车辆和桥梁看作两个分离的子系统,分别采用虚功原理和有限元法推导了两者的振动方程;以车桥接触点位移协调关系和力的平衡关系为联系,研究了独塔自锚式悬索桥在不同的路面不平整度、车速、桥梁... 详细信息

选用基于ANSYS和MATLAB的分离迭代算法,将车辆和桥梁看作两个分离的子系统,分别采用虚功原理和有限元法推导了两者的振动方程;以车桥接触点位移协调关系和力的平衡关系为联系,研究了独塔自锚式悬索桥在不同的路面不平整度、车速、桥梁阻尼下的动力响应问题。研究表明:路面不平度对桥梁动力响应影响很大,冲击系数随车速呈波形变化,增大桥梁结构阻尼比对降低结构的动力响应影响较小;现有规范冲击系数取值对该类桥梁结构设计偏于不安全,建议规范独立地给出悬索桥冲击系数的规定,并考虑路面等级、车速的影响。

关键词：桥梁工程自锚式悬索桥车桥耦合分离迭代算法冲击系数

来源：评论

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独塔自锚式悬索桥车桥耦合振动响应研究

独塔自锚式悬索桥车桥耦合振动响应研究

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作者：赵明帅北京工业大学

学位级别：硕士

近年来，桥面上运营的车辆类型越来越多，载重量也越来越大，同时自锚式悬索桥以其对地形条件适应能力强以及结构造型美观等突出优点，在中小跨径的城市桥梁中越来越受到工程师们的青睐。基于这样的背景，该桥型在移动车辆荷载作用下的... 详细信息

近年来，桥面上运营的车辆类型越来越多，载重量也越来越大，同时自锚式悬索桥以其对地形条件适应能力强以及结构造型美观等突出优点，在中小跨径的城市桥梁中越来越受到工程师们的青睐。基于这样的背景，该桥型在移动车辆荷载作用下的动力响应问题也越来越突出，然而，对于该类较复杂的桥梁，规范上采用单一的冲击系数值进行整体桥梁结构的设计显然是不合理的，且相关的研究文献又较少，考虑到该桥型具有不同于地锚式悬索桥的结构形式和受力特征，其振动响应有一定的特殊性，因此，研究该桥型在移动荷载作用下的动力响应问题就具有重要的理论价值和工程实际意义。\n 本文结合工程实例，主要研究内容如下:\n 1.简要回顾了自锚式悬索桥的发展历程，分析了其受力特点，以潮白河大桥为例，运用通用软件ANSYS建立起全桥的空间有限元模型，并进行了动力特性分析;\n 2.运用虚功原理推导了车辆系统的振动方程，采用基于ANSYS和MATLAB的分离迭代算法，考虑桥面不平度以及车辆初始振动的影响，编制了专门的求解程序，并进行了算例验证;\n 3.研究了桥面不平度、车速、车重、桥梁结构阻尼及车辆偏心行驶五种因素对桥梁结构不同截面（主梁长短跨的跨中位移、长跨跨中处的弯矩和长跨跨中处的吊杆力）振动响应的影响，总结了冲击系数的变化规律，并给出合理的建议。\n 本文研究成果可为自锚式悬索桥工程设计及运营管理提供一定参考。

关键词：自锚式悬索桥车桥耦合振动移动荷载分离迭代算法冲击系数

来源：评论

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