1.一种用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,其包括以下步骤:步骤S1、构建非均匀离散化有限元模型 ,确定其中各有限元节点的节点编号 coord_ Node 及其对应的空间坐标 coord_Bri , 个移动荷载作用的单元长度{ }呈现非均匀分布;步骤S2、计算第 i 个时间步下第 j 个移动荷载在所述非均匀离散化有限元模型 的空间位置 ;步骤S3、判定第 i 个时间步下第 j 个移动荷载所处单元,得到该时间步下该移动荷载所处单元的左节点的节点编号,将其定义为轨迹矩阵 track_N ,计算该时间步下该移动荷载距离所述左节点的距离,将其定义为距离矩阵 LN ;重复步骤S2和步骤S3,以得到总时间步内所有移动荷载的轨迹矩阵 track_N 和距离矩阵 LN ;步骤S4、根据所述轨迹矩阵 track_N 和距离矩阵 LN 计算所述移动荷载作用于所述单元时,所述单元的左节点和右节点承担的等效节点力。
2.如权利要求1所述的用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,所述步骤S3、判定第 i 个时间步下第 j 个移动荷载所处单元,得到该时间步下该移动荷载所处单元的左节点的节点编号,将其定义为轨迹矩阵 track_N ,计算该时间步下该移动荷载距离所述左节点的距离,将其定义为距离矩阵 LN 包括:步骤S31、以所述移动荷载的空间位置为判定条件,判定第 i 个时间步下第 j 个移动荷载所处单元,得到该时间步下该移动荷载所处单元的左节点的节点编号,将其定义为轨迹矩阵 track_N ;步骤S32、根据该时间步下该移动荷载的空间位置和该移动荷载所处单元的左节点的空间坐标计算该时间步下该移动荷载距离所述左节点的距离,将其定义为距离矩阵 LN 。
3.如权利要求2所述的用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,步骤S31中,所述判定条件为:若 ,则 track_N=h ;其中, h 为节点编号。
4.如权利要求3所述的用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,步骤S32中,所述距离矩阵的计算公式为: ;其中, 为移动荷载作用的单元对应的单元长度。
5.如权利要求1所述的用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,所述步骤S4、根据所述轨迹矩阵 track_N 和距离矩阵 LN 计算所述移动荷载作用于所述单元时,所述单元的左节点和右节点承担的等效节点力包括:当单个移动荷载作用于某一单元时,根据某一时间步下所述移动荷载的轨迹矩阵 track_N 和距离矩阵 LN 计算该时间步内所述单元的左节点和右节点承担的等效节点力。
6.如权利要求5所述的用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,计算公式为: ;其中, A 为单元的左节点, B 为单元的右节点, F 为移动荷载的作用力, a 为移动荷载的距离矩阵, b 为移动荷载距离右节点的距离, 为移动荷载作用的单元对应的单元长度。
7.如权利要求5所述的用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,所述步骤S4、根据所述轨迹矩阵 track_N 和距离矩阵 LN 计算所述移动荷载作用于所述单元时,所述单元的左节点和右节点承担的等效节点力还包括:当多个移动荷载作用于某一单元时,根据同一时间步下各移动荷载的轨迹矩阵 track_ N 和距离矩阵 LN 计算各移动荷载作用于该单元时该单元的左节点/右节点承担的等效节点力;对各移动荷载作用于该单元时左节点/右节点承担的等效节点力进行叠加,形成节点等效合力。
8.如权利要求6所述的用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,所述步骤S4、根据所述轨迹矩阵 track_N 和距离矩阵 LN 计算所述移动荷载作用于所述单元时,所述单元的左节点和右节点承担的等效节点力还包括:计算所述单元的左节点和右节点承担的等效力矩。
9.如权利要求8所述的用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,计算公式为: 。
10.如权利要求1所述的用于非均匀离散化有限元模型的移动荷载施加方法,其特征在于,步骤S2中,根据所述移动荷载之间的几何距离和移动速度计算第 i 个时间步下第 j 个移动荷载在所述非均匀离散化有限元模型 的空间位置 。