面向鐵路車-橋相互作用的通用且穩健的 3D 有限元動力學框架：非線性輪軌接觸建模

3D 有限元模型中耦合鐵路車-橋動力學的關鍵挑戰在於嚴格定義運動約束和發展高效、穩健的求解方法。本文提出了一種新方法，可在基於輪軌接觸行為的約束方程實現的通用有限元軟體中實現，這對分析側向車-橋相互作用至關重要。該方法採用絕對坐標描述每個輪組的軌道位置和姿態的運動，無需假設位移或旋轉為微小。這種通用公式使對由強風或地震引起的大側向運動的極端情況進行逼真模擬成為可能。所提出的輪軌接觸模型首先經過已發表結果的驗證，隨後一個 3D 數值示例展示了該方法的性能和能力。