车桥耦合系统共振分析：Matlab与ANSYS实现

本文主要探讨了车桥耦合系统中的共振问题，通过对车桥系统动力平衡方程的模态综合法推导，利用Matlab的数值求解工具和ANSYS的建模及振型分析，对车桥耦合系统的共振现象进行了深入研究。通过实例分析验证了所提出的方法的有效性，为理解和解决车桥振动问题提供了新的研究路径和分析手段。 在铁路交通领域，车桥耦合系统的动力分析是至关重要的，因为车轮与桥梁之间的相互作用可能导致共振，从而影响桥梁的安全性和列车的运行稳定性。作者肖新强等人首先介绍了他们采用模态综合法来建立车桥系统的动力模型，这种方法可以更精确地模拟车辆与桥梁间的动态相互作用。动力平衡方程的推导考虑了车轮、桥梁以及列车行驶速度等因素的影响，为后续的数值计算奠定了基础。 接着，研究团队利用Matlab的强大计算能力，特别是其Newmark-β直接积分法，对车桥耦合系统进行了数值求解。Newmark-β方法是一种广泛应用于非线性动力学分析的时间步进方法，能有效地处理瞬态响应问题。通过这种方式，他们能够模拟车辆在不同速度（如v=100）下，与桥梁动态交互产生的加速度、速度和位移时程曲线，如图5、6和7所示，这些曲线揭示了不同参数设置下的振动特性。 同时，研究还借助ANSYS软件进行桥梁的三维建模和振型分析。ANSYS作为一款强大的有限元分析软件，能够提供精确的结构动力学分析，帮助研究人员获取桥梁的固有频率和振型，这对于识别潜在的共振条件至关重要。 通过实例分析，作者对比了不同工况下的计算结果，进一步验证了所提出的分析方法的可靠性和实用性。这些结果不仅有助于理解车桥耦合系统的共振行为，而且对于工程实践中的桥梁设计和安全评估具有重要指导意义。关键词涵盖了车桥耦合、共振、Matlab和ANSYS，表明该研究结合了理论分析与数值模拟，旨在为实际工程问题提供解决方案。 这项研究为车桥耦合系统的共振分析提供了新的视角，利用先进的计算工具和理论方法，为工程界解决相关振动问题提供了有力的理论支持和技术手段。