用ANSYS實現(xiàn)車橋耦合空間振動分析.pdf

1、列車過橋時會引起橋梁的振動，橋梁的振動反過來也會影響車輛的振動，即形成車橋耦合振動問題。隨著我國鐵路客貨車的全面提速，為了有效的對既有橋梁運營狀態(tài)進行評估，以及對新建、改建橋梁進行優(yōu)化設(shè)計，均需對列車過橋時的車橋耦合振動問題進行分析。而計算機仿真模擬是目前最方便、最快捷、最經(jīng)濟的計算分析方法。 本文分別從激勵源、計算模型、求解方法等方面對車橋耦合振動問題進行了分析。建立了車輛和橋梁耦合振動的空間模型(其中車輛模型具有13個自由度

2、)，以輪對蛇行運動和軌道不平順作為系統(tǒng)的激勵源，通過位移協(xié)調(diào)關(guān)系，推導(dǎo)了車橋耦合振動系統(tǒng)的動力平衡方程。 以往，不同學(xué)者根據(jù)自己研究問題的側(cè)重點，應(yīng)用不同的計算機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、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響應(yīng)具有重要的工程實際意義。AN

3、SYS是目前廣受土木工程界歡迎的大型結(jié)構(gòu)計算機分析軟件，橋梁結(jié)構(gòu)的實體建?？蛇_(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問題。因此，本文在ANSYS工作環(huán)境下，充分利用其強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)計語言、宏、IF-THEN-ELSE及DO循環(huán)等，借助FORTRAN語言編寫了車輛動力方程求解程序，并將其作為ANSYS外部命令調(diào)用，實現(xiàn)了列車過橋整個過程的動力響應(yīng)分析。 通過計算