[发明专利]一种有砟轨道垂向动力结构仿真分析方法

权利要求书

1.一种有砟轨道垂向动力结构仿真分析方法，其特征在于包括：

S1：采集有砟轨道的钢轨单位长度质量信息、抗弯刚度信息、轨枕和道床的参振质量信息、扣件、道床和路基的支承刚度信息、扣件、道床和路基的支承阻尼信息和道床的剪切刚度和剪切阻尼信息；

S2：根据采集到的数据信息建立有砟轨道的结构模型，研究移动随机载荷作用下，扣件失效、轨枕吊空和路基不均匀沉降等缺陷对轨道结构动力特性的影响；

S3：建立AR状态下的有砟轨道垂向动力结构模型，将该模型进行虚拟现实的实现，其中利用ANSYS软件的前处理模块建立轨道结构的有限元模型，其中钢轨采用Beam3梁单元进行离散，钢轨单元长度取为一个轨枕间距长，轨枕和道床采用Mass21质量单元来模拟，各组件之间的连接均用Combin14线性弹簧-阻尼单元模拟，模型总长为102个轨枕间距。

2.根据权利要求1所述的一种有砟轨道垂向动力结构仿真分析方法，其特征还在于：所述建立砟轨道的结构模型时采用如下方式：

S1：对钢轨、轨枕和道床分别进行受力分析，建立钢轨的振动微分方程：

其中

式中，Z_r(x,t)为钢轨的振动位移，其中t为时间变量；

δ(x)为Dirac函数，其中当x＝0时，δ(x)＝1，当x≠0时，δ(x)＝0，Z_si(t)为轨枕的振动位移，l_s为轨枕间距。

S2：建立轨枕的振动微分方程：

其中：Z_bi(t)为道床的振动位移；

S3：建立道床的振动微分方程

其中

将上式代入方程中并整理，便可得到道床振动微分方程的详细形式。