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一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法技术

技术编号:40464697 阅读:29 留言:0更新日期:2024-02-22 23:18
本发明专利技术公开了一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法,涉及轨道模型评估领域,包括以下步骤:S1:利用格林函数,推导出粘弹性基础上无限梁在移动简谐荷载下的动态响应的封闭解;S2:用模态叠加法推导出类似有限梁的封闭解;S3:利用有限元方法验证无限梁和有限梁理论推导的正确性;S4:对封闭解的正确性进行了数值验证。本发明专利技术采用上述的一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法,利用留数定理和格林函数,给出了位于粘弹性基础上的UIC无限地基梁在移动简谐荷载下的封闭解,用模态叠加法给出了类似有限梁的封闭解,用有限元法验证了两种解析解的准确性;基于解析解进行参数分析,得到能用有限梁模拟UIC无限地基梁的最接近跨长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道模型评估领域,尤其是涉及一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法


技术介绍

1、如何更好的揭示列车-轨道耦合系统的动力响应机制,一直是目前最重要的研究课题之一。之前的研究中,通常将轨道视为winkler地基梁,而将列车车轮对轨道的作用简化为移动力。虽然此种简化模型一定程度上给出轨道响应的基本特征,但也存在一些不吻合实际的情况,如当外部荷载以临界速度通过地基梁时,梁位移响应将无限持续。显然这种现象不符合实际,因任何动力系统都存在阻尼,从而耗散外部输入的能量。

2、另外,从既有研究来看许多学者大多将移动荷载作为一恒定的常力荷载,忽略了外部荷载的频率。事实上,因轨道不平顺的激励以及列车自身的机械运动,列车运动所产生的移动荷载幅值会随时间而变化。特殊情况下,当外部移动荷载频率和轨道频率接近时,还容易诱发轨道的共振。因此,在车-轨系统动力响应分析时,除了研究等振幅的移动荷载外,还需要考虑幅变移动荷载对无限长地基梁动力响应的影响,目前该问题尚未得到封闭解。从实际的角度来看,使用无限梁来模拟轨道响应并不是一种非常有效的方法,人们利用有限梁模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法,其特征在于:在步骤S1中,简谐荷载在无限梁上以速度v移动,粘弹性地基单位长度的刚度和阻尼系数分别由k和c表示,通过力学模型模拟的无限地基梁,梁在t时刻的x截面的运动方程为:

3.根据权利要求2所述的一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法,其特征在于:实根存在性条件,实根设为ξ=ξ0,ξ0≠0,,ξ0∈R,将其代入式(18)得

4.根据权利要求3所述的一种用有限梁模拟无限粘弹性地基梁的方法,其特征在于:在步骤S2中,寻找...

【技术特征摘要】

1.一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法,其特征在于:在步骤s1中,简谐荷载在无限梁上以速度v移动,粘弹性地基单位长度的刚度和阻尼系数分别由k和c表示,通过力学模型模拟的无限地基梁,梁在t时刻的x截面的运动方程为:

3.根据权利要求2所述的一种用有限梁类比无限粘弹性地基梁的方法,其特征在于:实根存在性条件,实根设为ξ=ξ0,ξ0≠0,,ξ0∈r,将其代入式(18)得

4.根据权利要求3所述的一种用有限梁模拟无限粘弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员:史康曹火勇杨永斌高丝雨王蔚王志鲁徐昊
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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