用ANSYS實(shí)現(xiàn)車橋耦合空間振動(dòng)分析.pdf

1、列車過橋時(shí)會(huì)引起橋梁的振動(dòng)，橋梁的振動(dòng)反過來也會(huì)影響車輛的振動(dòng)，即形成車橋耦合振動(dòng)問題。隨著我國鐵路客貨車的全面提速，為了有效的對(duì)既有橋梁運(yùn)營狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，以及對(duì)新建、改建橋梁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，均需對(duì)列車過橋時(shí)的車橋耦合振動(dòng)問題進(jìn)行分析。而計(jì)算機(jī)仿真模擬是目前最方便、最快捷、最經(jīng)濟(jì)的計(jì)算分析方法。 本文分別從激勵(lì)源、計(jì)算模型、求解方法等方面對(duì)車橋耦合振動(dòng)問題進(jìn)行了分析。建立了車輛和橋梁耦合振動(dòng)的空間模型(其中車輛模型具有13個(gè)自由度

2、)，以輪對(duì)蛇行運(yùn)動(dòng)和軌道不平順作為系統(tǒng)的激勵(lì)源，通過位移協(xié)調(diào)關(guān)系，推導(dǎo)了車橋耦合振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力平衡方程。 以往，不同學(xué)者根據(jù)自己研究問題的側(cè)重點(diǎn)，應(yīng)用不同的計(jì)算機(jī)語言編制自己的求解程序及軟件包，都取得了較好的效果。但自編程序較復(fù)雜，建立的橋梁模型比較簡單，程序應(yīng)用的普遍性和廣泛性受到一定程度的限制。為此，選擇一種通用性強(qiáng)、應(yīng)用性廣、開發(fā)前景廣闊、為大多數(shù)工程人員熟練掌握的應(yīng)用軟件來分析車橋耦合振動(dòng)響應(yīng)具有重要的工程實(shí)際意義。AN

3、SYS是目前廣受土木工程界歡迎的大型結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)分析軟件，橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)體建模可達(dá)到較高的精度，但該軟件沒有現(xiàn)成的模塊來分析車橋耦合振動(dòng)問題。因此，本文在ANSYS工作環(huán)境下，充分利用其強(qiáng)大的前后處理功能及多種用戶使用工具，用戶編程特性、APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語言、宏、IF-THEN-ELSE及DO循環(huán)等，借助FORTRAN語言編寫了車輛動(dòng)力方程求解程序，并將其作為ANSYS外部命令調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了列車過橋整個(gè)過程的動(dòng)力響應(yīng)分析。 通過計(jì)算