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基于谐和小波的车-桥及弓-网耦合系统随机振动分析
| 论文题名： | 基于谐和小波的车-桥及弓-网耦合系统随机振动分析 |
| 关键词： | 铁路运输;车-轨系统;弓-网系统;随机振动;谐和小波 |
| 摘要： | 随着交通运输行业的快速发展，我国铁路正逐渐向高速化、电气化方向发展。对于铁路电力机车而言，进行车-桥及弓-网系统动力分析对于确保列车正常运营有重要意义。然而，现有动力分析方法计算成本较高，在进行随机振动分析时还往往需要借助大型计算平台完成，计算过程繁琐且计算成本较高。本文基于谐和小波函数提出了针对车-轨耦合系统动力分析的新型小波单元以及车-桥/弓-网耦合系统运动方程的半解析求解方法，主要研究内容如下： 1.基于谐和三角小波函数(HTW)构建了一种新型小波单元。通过建立车-轨耦合系统动力分析模型，将HTW单元所得到计算结果与传统单元计算结果进行对比分析，对HTW单元在车-轨耦合系统动力分析中的优势进行了论证。 2.基于周期性广义谐和小波(PGHW)提出了一种时变系统动力响应半解析求解方法，对车-桥及弓-网系统动力问题进行分析。利用PGHW半解析法求解车-桥及弓-网系统动力方程，并将PGHW法计算结果与Wilson-θ法计算结果进行对比。证明PGHW法能够在简化动力方程求解过程的同时，取得较高的计算精度。 3.提出一种基于谐和小波的随机振动响应计算方法，分析了车-轨系统的振动对弓-网系统的影响。首先计算轨道不平顺激励下车-轨系统的振动响应，然后将车体振动作为额外激扰输入至弓-网系统中，通过对比加入车体额外激扰前后的弓-网系统动力响应，分析车-轨系统对弓-网系统的影响。 4.基于谐和小波与递推摄动法相关理论，提出一种随机参数系统动力响应分析方法。通过建立含有随机矩阵摄动项的随机参数系统小波递推方程组，计算不同参数随机变异情况下的系统随机振动响应功率谱，从而分析随机荷载作用下车辆与受电弓结构参数的变异对系统随机振动响应的影响。 |
| 作者： | 陈一 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 肖祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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