列车-结构耦合作用的随机振动分析方法
作者：赵岩，张亚辉，林家浩 著
出版时间：2018年版
内容简介
《列车-结构耦合作用的随机振动分析方法》系统介绍随机振动虚拟激励法在车辆工程中的应用。《列车-结构耦合作用的随机振动分析方法》内容主要包括：线性结构随机振动的虚拟激励法；移动荷载作用下结构响应的精细积分方法；虚拟激励法在车轨耦合系统随机振动中的应用；车轨耦合系统灵敏度分析及平顺性优化；虚拟激励法在车桥耦合系统随机振动中的应用；地震作用下车桥耦合系统随机响应；移动随机荷载作用下连续体随机振动分析；移动随机荷载作用下结构-弹性半空间耦合随机振动分析；具有不确定参数结构系统随机振动分析。
目录
目录
序
前言
第1章 线性结构随机振动的虚拟激励法 1
1.1线性时不变系统的虚拟激励法 1
1.1.1 平稳随机振动 1
1.1.2 非平稳随机振动 6
1.2线性时变系统的虚拟激励法 12
1.2.1 结构受单点平稳随机激励 12
1.2.2 结构受多点完全相干平稳随机激励 13
1.2.3 结构受多点部分相干平稳随机激励 15
1.3随机波在周期子结构中传播的虚拟激励法 16
1.3.1 周期子结构链的频域方程 16
1.3.2 周期子结构链的辛本征值及简谐波传播 18
1.3.3 平稳随机波在周期子结构链中的传播 21
参考文献 21
第2章 移动荷载作用下结构响应的精细积分方法 24
2.1精细积分方法 24
2.1.1 结构运动方程的状态空间形式 24
2.1.2 指数矩阵的精细计算 25
2.1.3 常用的精细积分格式 27
2.2移动荷载作用下桥梁结构动力响应 28
2.2.1 移动荷载作用下结构运动方程 29
2.2.2 移动荷载模拟及分解 29
2.2.3 结构响应的精细积分 31
2.3移动质量作用下桥梁结构动力响应 34
2.3.1 移动质量作用下桥梁运动方程 34
2.3.2 耦合作用力的连续动态分解 36
2.3.3 精细积分求解格式 38
参考文献 44
第3章 虚拟激励法在车轨耦合系统随机振动中的应用 46
3.1二维车轨耦合系统随机振动分析 46
3.1.1 垂向车轨耦合系统动力学方程 47
3.1.2 垂向车轨耦合系统中的随机振动的虚拟激励法 53
3.2三维车轨耦合系统随机振动分析 61
3.2.1 弹性车轨耦合系统分析模型 62
3.2.2 有限元车轨耦合系统随机振动的虚拟激励法 68
3.3基于随机振动方法的列车运行舒适性评估 74
3.3.1 车辆运行舒适性评价的常用准则 75
3.3.2 影响车辆运行舒适性的主要因素 81
参考文献 87
第4章 车轨耦合系统灵敏度分析及平顺性优化 89
4.1基于虚拟激励法的参数灵敏度分析 89
4.1.1 结构平稳随机响应的一阶灵敏度分析 89
4.1.2 结构平稳随机响应的高阶灵敏度分析 91
4.1.3 基于振型叠加法的随机响应灵敏度分析 93
4.2具有不确定参数车轨耦合系统随机振动灵敏度分析 95
4.2.1 耦合系统动力学方程 96
4.2.2 车轨耦合系统随机振动的灵敏度分析 100
4.3基于有限元车轨耦合系统的车辆平顺性优化 105
4.3.1 刚柔混合车轨耦合系统运动方程及运行舒适度分析 105
4.3.2 车辆悬挂系统平顺性优化设计 108
参考文献 114
第5章 虚拟激励法在车桥耦合系统随机振动中的应用 116
5.1车桥耦合系统垂向随机振动分析 116
5.1.1 垂向车桥耦合系统运动方程 117
5.1.2 虚拟激励法求解车桥耦合系统的垂向随机响应 119
5.2三维车桥耦合系统随机振动分析 125
5.2.1 车桥系统耦合运动方程 126
5.2.2 PEM-PIM求解三维车桥耦合系统随机响应 132
5.3车桥耦合系统振动分析的预估免迭代方法 139
5.3.1 车桥耦合系统运动方程 140
5.3.2 预估格式的车桥耦合问题精细积分法 143
5.3.3 轨道不平顺下的随机振动分析 148 参考文献 155
第6章 地震作用下车桥耦合系统随机响应 156
6.1地震输入功率谱模型及其空间效应 156
6.1.1 地面运动功率谱模型 156
6.1.2 地面运动的空间效应 157
6.2一致地震作用下车桥耦合系统随机响应 160
6.2.1 地震作用下车桥耦合系统运动方程 160
6.2.2 PEM-PIM求解车桥耦合系统随机地震响应 161
6.2.3 非平稳随机响应最大值估计 162
6.3考虑行波效应的车桥耦合系统随机地震响应 169
6.3.1 考虑行波效应地震作用下车桥系统耦合运动方程 169
6.3.2 车桥耦合系统随机地震响应求解 172
6.4多点随机地震作用下车桥耦合系统随机响应分析 177
6.4.1 考虑地震作用的车桥耦合系统运动方程 178
6.4.2 虚拟激励法在车桥多点地震分析中的应用 182
参考文献 190
第7章 移动随机荷载作用下连续体随机振动分析 192
7.1移动随机荷载作用下 Kelvin地基上无限长梁的随机振动分析 192
7.1.1 结构动力学模型及控制微分方程 192
7.1.2 结构非平稳随机响应的功率谱分析 193
7.1.3 移动荷载临界速度分析 196
7.2移动随机荷载作用下弹性半空间体随机振动分析的 Green函数法 202
7.2.1 随机振动分析及系统 Green函数 202
7.2.2 半空间体在移动随机线源均布荷载作用下的响应 207
7.3移动随机荷载作用下弹性半空间体动力响应的积分变换方法 213
7.3.1 系统的动力学控制方程 213
7.3.2 随机振动分析的积分变换方法 215
参考文献 230
第8章 移动随机荷载作用下结构-弹性半空间耦合随机振动分析 231
8.1考虑相干效应移动随机激励作用下连续体随机振动分析 231
8.1.1 连续体多点平稳激励分析的虚拟激励法 231
8.1.2 连续体非平稳随机振动分析 233
8.2 移动随机荷载作用下梁-地基土随机振动分析的混合方法 240
8.2.1 动力学模型及控制方程 240
8.2.2 非平稳随机振动演变功率谱闭合解 241
8.3哈密顿体系下移动荷载致地面非平稳随机振动的虚拟激励法 251
8.3.1 移动荷载作用下线性系统非平稳随机响应 251
8.3.2 移动坐标系下系统运动方程及多点激励的虚拟激励方法 253
8.3.3 求解波传播运动方程的精细积分算法 255
参考文献 264
第9章 具有不确定参数结构系统随机振动分析 265
9.1平稳随机振动的高阶摄动分析方法 265
9.1.1 平稳随机响应的一阶摄动方法 265
9.1.2 平稳随机响应的高阶摄动方法 266
9.2悬挂参数具有不确定性的车轨耦合系统的舒适度评价 272
9.2.1 舒适度评价指标 273
9.2.2 改进摄动法 273
9.2.3 具有不确定参数舒适度指标 277
9.3复合随机振动分析的混沌多项式-虚拟激励方法 283
9.3.1 连续函数的正交多项式逼近 283
9.3.2 随机函数的混沌多项式展开 286
9.3.3 不确定参数系统复合随机振动分析 287
9.4非高斯随机参数车轨耦合系统随机振动分析 296
9.4.1 广义混沌多项式 296
9.4.2 耦合系统复合随机振动分析 299
参考文献 304
