列車-結構耦合作用的隨機振動分析方法

目錄
序
前言
第1章 線性結構隨機振動的虛擬激勵法 1
1.1線性時不變系統(tǒng)的虛擬激勵法 1
1.1.1 平穩(wěn)隨機振動 1
1.1.2 非平穩(wěn)隨機振動 6
1.2線性時變系統(tǒng)的虛擬激勵法 12
1.2.1 結構受單點平穩(wěn)隨機激勵 12
1.2.2 結構受多點完全相干平穩(wěn)隨機激勵 13
1.2.3 結構受多點部分相干平穩(wěn)隨機激勵 15
1.3隨機波在周期子結構中傳播的虛擬激勵法 16
1.3.1 周期子結構鏈的頻域方程 16
1.3.2 周期子結構鏈的辛本征值及簡諧波傳播 18
1.3.3 平穩(wěn)隨機波在周期子結構鏈中的傳播 21
參考文獻 21
第2章 移動荷載作用下結構響應的精細積分方法 24
2.1精細積分方法 24
2.1.1 結構運動方程的狀態(tài)空間形式 24
2.1.2 指數(shù)矩陣的精細計算 25
2.1.3 常用的精細積分格式 27
2.2移動荷載作用下橋梁結構動力響應 28
2.2.1 移動荷載作用下結構運動方程 29
2.2.2 移動荷載模擬及分解 29
2.2.3 結構響應的精細積分 31
2.3移動質量作用下橋梁結構動力響應 34
2.3.1 移動質量作用下橋梁運動方程 34
2.3.2 耦合作用力的連續(xù)動態(tài)分解 36
2.3.3 精細積分求解格式 38
參考文獻 44
第3章 虛擬激勵法在車軌耦合系統(tǒng)隨機振動中的應用 46
3.1二維車軌耦合系統(tǒng)隨機振動分析 46
3.1.1 垂向車軌耦合系統(tǒng)動力學方程 47
3.1.2 垂向車軌耦合系統(tǒng)中的隨機振動的虛擬激勵法 53
3.2三維車軌耦合系統(tǒng)隨機振動分析 61
3.2.1 彈性車軌耦合系統(tǒng)分析模型 62
3.2.2 有限元車軌耦合系統(tǒng)隨機振動的虛擬激勵法 68
3.3基于隨機振動方法的列車運行舒適性評估 74
3.3.1 車輛運行舒適性評價的常用準則 75
3.3.2 影響車輛運行舒適性的主要因素 81
參考文獻 87
第4章 車軌耦合系統(tǒng)靈敏度分析及平順性優(yōu)化 89
4.1基于虛擬激勵法的參數(shù)靈敏度分析 89
4.1.1 結構平穩(wěn)隨機響應的一階靈敏度分析 89
4.1.2 結構平穩(wěn)隨機響應的高階靈敏度分析 91
4.1.3 基于振型疊加法的隨機響應靈敏度分析 93
4.2具有不確定參數(shù)車軌耦合系統(tǒng)隨機振動靈敏度分析 95
4.2.1 耦合系統(tǒng)動力學方程 96
4.2.2 車軌耦合系統(tǒng)隨機振動的靈敏度分析 100
4.3基于有限元車軌耦合系統(tǒng)的車輛平順性優(yōu)化 105
4.3.1 剛柔混合車軌耦合系統(tǒng)運動方程及運行舒適度分析 105
4.3.2 車輛懸掛系統(tǒng)平順性優(yōu)化設計 108
參考文獻 114
第5章 虛擬激勵法在車橋耦合系統(tǒng)隨機振動中的應用 116
5.1車橋耦合系統(tǒng)垂向隨機振動分析 116
5.1.1 垂向車橋耦合系統(tǒng)運動方程 117
5.1.2 虛擬激勵法求解車橋耦合系統(tǒng)的垂向隨機響應 119
5.2三維車橋耦合系統(tǒng)隨機振動分析 125
5.2.1 車橋系統(tǒng)耦合運動方程 126
5.2.2 PEM-PIM求解三維車橋耦合系統(tǒng)隨機響應 132
5.3車橋耦合系統(tǒng)振動分析的預估免迭代方法 139
5.3.1 車橋耦合系統(tǒng)運動方程 140
5.3.2 預估格式的車橋耦合問題精細積分法 143
5.3.3 軌道不平順下的隨機振動分析 148 參考文獻 155
第6章 地震作用下車橋耦合系統(tǒng)隨機響應 156
6.1地震輸入功率譜模型及其空間效應 156
6.1.1 地面運動功率譜模型 156
6.1.2 地面運動的空間效應 157
6.2一致地震作用下車橋耦合系統(tǒng)隨機響應 160
6.2.1 地震作用下車橋耦合系統(tǒng)運動方程 160
6.2.2 PEM-PIM求解車橋耦合系統(tǒng)隨機地震響應 161
6.2.3 非平穩(wěn)隨機響應最大值估計 162
6.3考慮行波效應的車橋耦合系統(tǒng)隨機地震響應 169
6.3.1 考慮行波效應地震作用下車橋系統(tǒng)耦合運動方程 169
6.3.2 車橋耦合系統(tǒng)隨機地震響應求解 172
6.4多點隨機地震作用下車橋耦合系統(tǒng)隨機響應分析 177
6.4.1 考慮地震作用的車橋耦合系統(tǒng)運動方程 178
6.4.2 虛擬激勵法在車橋多點地震分析中的應用 182
參考文獻 190
第7章 移動隨機荷載作用下連續(xù)體隨機振動分析 192
7.1移動隨機荷載作用下 Kelvin地基上無限長梁的隨機振動分析 192
7.1.1 結構動力學模型及控制微分方程 192
7.1.2 結構非平穩(wěn)隨機響應的功率譜分析 193
7.1.3 移動荷載臨界速度分析 196
7.2移動隨機荷載作用下彈性半空間體隨機振動分析的 Green函數(shù)法 202
7.2.1 隨機振動分析及系統(tǒng) Green函數(shù) 202
7.2.2 半空間體在移動隨機線源均布荷載作用下的響應 207
7.3移動隨機荷載作用下彈性半空間體動力響應的積分變換方法 213
7.3.1 系統(tǒng)的動力學控制方程 213
7.3.2 隨機振動分析的積分變換方法 215
參考文獻 230
第8章 移動隨機荷載作用下結構-彈性半空間耦合隨機振動分析 231
8.1考慮相干效應移動隨機激勵作用下連續(xù)體隨機振動分析 231
8.1.1 連續(xù)體多點平穩(wěn)激勵分析的虛擬激勵法 231
8.1.2 連續(xù)體非平穩(wěn)隨機振動分析 233
8.2 移動隨機荷載作用下梁-地基土隨機振動分析的混合方法 240
8.2.1 動力學模型及控制方程 240
8.2.2 非平穩(wěn)隨機振動演變功率譜閉合解 241
8.3哈密頓體系下移動荷載致地面非平穩(wěn)隨機振動的虛擬激勵法 251
8.3.1 移動荷載作用下線性系統(tǒng)非平穩(wěn)隨機響應 251
8.3.2 移動坐標系下系統(tǒng)運動方程及多點激勵的虛擬激勵方法 253
8.3.3 求解波傳播運動方程的精細積分算法 255
參考文獻 264
第9章 具有不確定參數(shù)結構系統(tǒng)隨機振動分析 265
9.1平穩(wěn)隨機振動的高階攝動分析方法 265
9.1.1 平穩(wěn)隨機響應的一階攝動方法 265
9.1.2 平穩(wěn)隨機響應的高階攝動方法 266
9.2懸掛參數(shù)具有不確定性的車軌耦合系統(tǒng)的舒適度評價 272
9.2.1 舒適度評價指標 273
9.2.2 改進攝動法 273
9.2.3 具有不確定參數(shù)舒適度指標 277
9.3復合隨機振動分析的混沌多項式-虛擬激勵方法 283
9.3.1 連續(xù)函數(shù)的正交多項式逼近 283
9.3.2 隨機函數(shù)的混沌多項式展開 286
9.3.3 不確定參數(shù)系統(tǒng)復合隨機振動分析 287
9.4非高斯隨機參數(shù)車軌耦合系統(tǒng)隨機振動分析 296
9.4.1 廣義混沌多項式 296
9.4.2 耦合系統(tǒng)復合隨機振動分析 299
參考文獻 304