内容推荐 《有限单元法在城市轨道交通振动控制中的应用》共分三部分: 第一部分为弹性力学知识,包括弹性力学平面问题、弹性力学空间问题以及能量原理。这部分内容是有限单元法的力学基础,对于系统性理解有限单元法非常重要。 第二部分为有限单元法理论,包括一维单元、二维单元、三维单元、静力有限单元法的求解方法以及动力有限单元法的求解方法。对于轨道交通振动研究所需的单元,做了系统、全面地推导。为了便于初学者更好地理解有限单元法,全书通过算例对比,讲解各类型单元的位移、应变和应力特性。 第三部分为城市轨道交通振动问题,包括轨道减振措施的模态试验及有限元模态分析、轨道减振措施的冲击(落锤)试验及其有限元模拟、基于改进蚁群算法轨道减振措施的参数优化、基于有限单元法车辆-轨道耦合动力计算方法、轨道减振措施上线使用的振动测试及有限元计算、轨道交通沿线砌体结构的振动测试及有限元计算。 目录 1 绪论 1.1 有限单元法的发展简史 1.2 国际主流通用有限元软件 1.3 城市轨道交通振动问题 1.4 城市轨道交通振动控制措施概述 1.5 本书使用指南 第一部分 弹性力学知识 2 平面问题 2.1 平面应力问题与平面应变问题 2.2 平衡微分方程 2.3 几何方程 2.4 物理方程 2.5 平面问题中一点的应力状态 2.6 平面问题中一点的应变状态 2.7 边界条件 2.8 圣维南原理 3 空间问题 3.1 平衡微分方程 3.2 几何方程 3.3 物理方程 3.4 空间问题中一点的应力状态 3.5 空间问题中一点的应变状态 3.6 空间轴对称问题 3.7 叠加原理 4 能量原理 4.1 弹性体的应变能 4.2 虚位移原理(虚功原理) 4.3 最小势能原理 4.4 位移变分法 第二部分 有限单元法理论 5 一维单元 5.1 弹簧单元 5.2 弹簧单元算例 5.3 杆单元 5.4 杆单元算例 5.5 梁单元 5.6 梁单元算例 6 二维单元 6.1 3节点三角形单元 6.2 3节点三角形单元算例 6.3 3节点三角形等参数单元 6.4 4节点四边形等参数单元 6.5 4节点四边形等参数单元算例 6.6 三维轴对称问题的3节点三角形单元 6.7 三维轴对称问题的3节点三角形单元算例 6.8 三维轴对称问题的4节点四边形等参数单元 6.9 三维轴对称问题的4节点四边形等参数单元算例 7 三维单元 7.1 4节点四面体单元 7.2 4节点四面体单元算例 7.3 8节点六面体等参数单元 7.4 8节点六面体等参数单元算例 8 静力有限单元法的求解方法 8.1 数值积分 8.2 位移边界条件处理方法 8.3 线性代数方程组求解:直接解法 8.4 线性代数方程组求解:迭代解法 9 动力有限单元法的求解方法 9.1 运动方程 9.2 质量矩阵与阻尼矩阵 9.3 模态分析计算方法 9.4 瞬态动力计算方法 第三部分 城市轨道交通振动问题 10 轨道减振措施的模态试验及有限元模态分析 10.1 模态试验理论 10.2 案例1:梯式轨道的模态试验 10.3 案例2:梯式轨道的有限元模态分析 10.4 案例3:聚氨酯(橡胶)减振垫浮置板轨道的有限元模态分析 10.5 案例4:点支撑浮置板轨道的有限元模态分析 11 轨道减振措施的冲击(落锤)试验及其有限元模拟 11.1 案例1:梯式轨道的落锤试验 11.2 案例2:梯式轨道落锤试验的有限元模拟 11.3 案例3:聚氨酯减振垫浮置板轨道落锤试验的有限元模拟 11.4 案例4:点支撑浮置板轨道落锤试验的有限元模拟 12 基于改进蚁群算法轨道减振措施的参数优化 12.1 轨道减振措施的参数优化方法 12.2 群智能算法 12.3 蚁群算法 12.4 改进蚁群算法:觅食-反巢机制蚁群算法 l2.5 案例1:梯式轨道扣件及减振垫的参数优化 12.6 案例2:橡胶混凝土道床的参数优化 13 基于有限单元法车辆-轨道耦合动力计算方法 13.1 车辆-轨道耦合动力计算的建模方法 13.2 算例1:二维车辆-轨道耦合动力计算模型MATLAB编译 13.3 算例2:二维车辆-轨道耦合动力计算模型ABAQUS实现 13.4 算例3:三维车辆-轨道耦合动力计算模型ABAQUS实现 13.5 算例4:三维车辆-轨道耦合动力计算模型COMSOL实现 14 轨道减振措施上线使用的测试及有限元计算 14.1 案例1:聚氨酯减振垫浮置板轨道上线使用的振动测试 14.2 案例2:聚氨酯减振垫浮置板轨道上线使用的有限元计算 15 轨道交通沿线砌体结构的振动测试及有限元计算 15.1 城市轨道交通对沿线砌体结构的振动影响 15.2 城市轨道交通环境振动的有限元计算方法 15.3 城市轨道交通环境振动有限元建模的要点 15.4 案例1:轨道交通引起砌体结构振动的测试分析 15.5 案例2:砌体结构受轨道交通振动影响的有限元计算 附录1 MATLAB基本操作 附1.1 MATLAB矩阵运算 附1.2 MATLAB编程 附录2 ABAQUS基本操作 附2.1 ABAQUS的主要模块 附2.2 ABAQUS/CAE的功能模块 附录3 LS-DYNA基本操作 附3.1 LS-DYNA的k文件 附3.2 LS-DYNA的通用前/后处理器 附录4 COMSOL Multiphysics基本操作 附4.1 COMSOL的建模方式 附4.2 COMSOL的建模流程 参考文献 |