[发明专利]一种高效求解高速列车过桥振动随机特性的分析方法

权利要求书

1.一种高效求解高速列车过桥振动随机特性的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立车-桥耦合系统，有：

其中，m_c为车体质量，y^c为车体位移，y为梁体位移，r为轨道不平顺性，K和c分别为结构刚度和阻尼；

对于车辆运行过程中的非平稳随机振动激励，用平稳过程乘以时变函数表示的非平稳过程表示为：

x′(t)＝g(t)·x(t)

其中，x(t)为平稳过程，其功率谱密度函数为S_xx(ω)，g(t)为时变调制函数；

针对非平稳随机振动，构造虚拟激励：

其中，e^iωt表示所构造的简谐函数；

对所述虚拟激励进行时程积分得到非平稳虚拟响应y′^*(t)，则响应的功率谱密度函数为：

其中，表示为积分所得的非平稳虚拟响应；

步骤2：基于虚拟激励算法的基本理论，将车辆非平稳随机振动激励作用下，产生的响应y(t)的方差表示为：

其中，小标y为响应结果；

假设公式的积分上下限截止频率分别为ω_l和ω_u，将区间[ω_l,ω_u]粗略等分为N个子区间j＝1～N；

步骤3：基于相应结果，用高斯积分公式计算各子区间内的积分

步骤4：计算各子区间积分之和

步骤5：判断如果表示第j个子区间收敛，则将该子区间作为需要考察的区间段，并将该子区间再细分为N个子区间段；否则，该子区间未收敛，不作细分；ε为预给定的常数，即两次计算的误差值收敛值；

步骤6：针对未收敛的子区间令P＝N，i＝1～P，则将子区间划分为P个子区间段[ω_i,ω_i+1]，则有计算；

步骤7：基于之前所给的误差收敛值ε，判断如果则需要对第i个子区间段再细分，以此类推；

步骤8：如前后两次计算的结果已经收敛，则退出计算；反之，返回第步骤6继续计算；

步骤9：当所有的计算停止，所有的收敛结果相加，求得车辆非平稳随机振动激励作用下相应的方差的最终结果