1、隨著我國(guó)高速鐵路建設(shè)的蓬勃發(fā)展，列車-軌道-橋梁的動(dòng)力相互作用問(wèn)題已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者共同關(guān)注的重要課題。傳統(tǒng)的有限元方法在處理車-線-橋耦合振動(dòng)問(wèn)題時(shí)，由于軌道復(fù)雜的曲面和接觸分析要求網(wǎng)格過(guò)密等因素導(dǎo)致計(jì)算量太大。而格子Boltzmann 方法在多尺度分析和并行計(jì)算方面具備傳統(tǒng)有限元方法無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，利用此方法可望解決列車與軌道的高速碰撞問(wèn)題，并可藉此研究車輛-軌道相互作用機(jī)理；另外，格子Boltzmann模型在處理動(dòng)邊界以及曲線邊界上

2、的優(yōu)勢(shì)也可以在梁軌的界面處理上另辟蹊徑?；谝陨显O(shè)想，本文完成了以下幾個(gè)方面的主要工作：
　　 1、從格子Boltzmann 方法的基本理論出發(fā)，針對(duì)本文所要模擬的車輛高速運(yùn)行問(wèn)題，詳細(xì)推導(dǎo)了合適的格子Boltzmann基本模型。
　　 2、根據(jù)格子Boltzmann 方法中復(fù)雜邊界的處理方法及外荷載的加載方式，利用LBM在曲邊界處理方面的優(yōu)勢(shì)模擬列車與軌道的高速接觸和碰撞問(wèn)題；利用LBM在動(dòng)邊界處理方面的優(yōu)勢(shì)模擬軌道不

3、平順對(duì)高速列車行走時(shí)的影響。
　　 3、基于格子Boltzmann模型數(shù)值計(jì)算方法，編制C++語(yǔ)言計(jì)算程序，進(jìn)行列車高速行走時(shí)與軌道的相互動(dòng)力作用及動(dòng)力響應(yīng)分析，與部分文獻(xiàn)中用有限元方法得到的相關(guān)結(jié)果進(jìn)行分析和對(duì)比。
　　 本文分析結(jié)果表明運(yùn)用格子Boltzmann 方法能夠?qū)壍绖?dòng)邊界進(jìn)行初步模擬?？紤]軌道不平順因素的計(jì)算結(jié)果表明軌道不平順的幅值越大，車輛粒子所產(chǎn)生的跳動(dòng)現(xiàn)象越明顯，且按級(jí)數(shù)形式變化的軌道不平順引起的動(dòng)