基于粒子群算法的车桥耦合系统的优化设计
在实际应用中，桥梁受到的动态载荷对其特性有着重要的影响.车辆经过桥梁会导致桥梁结构的振动，而桥梁的振动反过来又会影响车辆的运动.为了保证车辆的舒适性和桥梁结构特性，必须考虑车桥耦合效果.近年来，车桥耦合振动分析已达到一个全新的水平，但对于系统的优化设计这方面研究的比较少.本文以车桥系统为研究对象，采用粒子群优化算法(PSO)对结构进行优化设计.将整个系统分为两个子系统：车辆系统和桥梁系统.以桥梁跨中动态位移最小为目标函数，对车辆速度、载荷大小和桥梁横截面尺寸进行优化设计.分别采用达朗贝尔原理和动力学有限元方法建立车辆模型和桥梁模型的振动方程，通过车轮与桥梁接触点处的几何相容条件和力平衡条件建立起两者之间的联系，采用Newmark-β法实现微分方程组的迭代求解，最后用PSO进行系统优化，得到结构优化参数.PSO具有解决非线性、不可微和多峰值的复杂优化问题的优点，方便的实现了隐函数的优化.本文采用的方法可靠有效，为耦合系统的优化设计提供了新的思路.
车桥系统 耦合振动效果 粒子群算法 位移最小化
黄晓旭 陈建桥 魏俊红
华中科技大学土木工程与力学学院湖北工程结构分析与安全评估重点实验室
国内会议
哈尔滨
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2011-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）