车-桥耦合振动分析：有限元模拟与轨道不平顺

"车-桥耦合振动系统的整体动力有限元数值模拟" 文章“车-桥耦合振动系统的整体动力有限元数值模拟”由朱志辉、余志武等人撰写，研究了车辆与桥梁之间在考虑轨道不平顺情况下的耦合振动问题。该研究运用了有限元软件Ansys中的库伦接触算法来模拟轮轨接触，构建了一个能够考虑轨道竖向和横向不平顺的整体有限元模型。这个模型的独特之处在于，全部建模和分析都在Ansys的单一软件环境中完成，无需借助外部程序或编程进行迭代计算，提高了分析的便捷性和准确性。 研究首先通过建立简支梁桥的车-桥耦合系统，并使用正弦不平顺进行模拟，分析了系统的动力响应。接着，进一步探讨了随机不平顺对桥梁车-桥耦合系统动力响应的影响。计算结果与已有文献的结论相吻合，证明了所提出方法的有效性和可靠性。 关键词涵盖了车-桥耦合振动、轮轨接触、轨道不平顺、有限元分析和动力响应等核心概念。文章所属的中图分类号为U441.315，表明其属于交通运输工程领域。这项工作对于车-桥耦合系统动力分析提供了新的数值分析手段，有助于更好地理解和预测车辆在不平顺轨道上行驶时对桥梁结构动力性能的影响，对于桥梁设计和维护具有重要的理论和实际意义。 通过这种整体动力有限元数值模拟，研究人员能够更深入地理解车-桥系统的动态特性，评估桥梁在复杂交通荷载下的安全性和耐久性。此外，此方法也有助于优化车辆设计，降低振动对乘客舒适度的影响，以及对桥梁结构的潜在损害。 朱志辉等人的研究工作为车-桥耦合振动分析提供了新的工具，利用Ansys的动态接触元素模拟了现实世界中常见的轨道不平顺问题，为工程实践提供了宝贵的理论支持。这种整体建模方法有望在未来的桥梁工程和交通系统研究中得到广泛应用。