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摘要
基于有限元法建立了车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学模型，提出了将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学的方法。车辆-轨道空间非线性耦合模型包含车辆子系统和轨道子系统，其中车辆子系统为31自由度的整车模型，轨道子系统采用空间梁单元、黏弹性弹簧阻尼元件和三维块体单元模拟，两子系统通过轮轨相互作用实现耦合。轮轨接触几何关系采用“迹线法”与“最小距离法”计算，运用Newmark数值积分交叉求解车辆子系统动力学方程和轨道子系统动力学方程。为验证算法的可行性，进行了算例对比计算。作为应用实例，分析了CRH2高速动车通过CRTSⅡ无砟轨道时引起车辆和轨道结构的动力响应，并选择列车速度和轨道不平顺对车辆-轨道耦合系统动力响应的影响进行了参数分析。计算结果表明，将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力问题的算法具有计算精度高、收敛速度快和程序编制容易的特点。
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