申请/专利权人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所;中国铁道科学研究院集团有限公司;中国国家铁路集团有限公司

申请日：2022-03-22

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN114840972B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F30/17;G06F111/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2022.08.19#实质审查的生效;2022.08.02#公开

摘要：本发明公开了一种轮轨接触状态的评价方法，结合迹线法、准静态和移动窗理论，研究道岔区轮轨空间接触几何关系，开展岔区组合廓形及动态重组过程中的轮轨接触关系评价。本发明提出了轮轨力判断准则，计算结果更为精确，另外在循环计算中，引入了加速窗的方法，基于轮轨法向压缩量与轮轨垂向相对位移之间的几何关系，通过在轮对垂向位移迭代上添加时间窗,无需进行反复迭代积分求解轮轨渗透量和车轮曲面插值，在考虑轮对位移、摇头角和侧滚角、钢轨垂向位移、横向位移和扭转角等众多因素的叠加基础上，剔除了对于当前时间步没有贡献的迭代计算，且增加了载荷条件验证，可显著降低计算量并保证计算精确性。

主权项：1.一种轮轨接触状态的评价方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、根据车轮踏面和钢轨廓形的离散点得到车轮外形离散参数和踏面外形离散参数，并给定初始轮对横移量与初始摇头角，设定预设单点判断实验次数；S2、给定预设侧滚角范围，根据预设侧滚角范围得到预设侧滚角；S3、以轮对中心相对于轨道中心线的所述初始轮对横移量和所述初始摇头角作为广义坐标分别建立整体坐标系和轮轨各自的坐标系，利用所述车轮外形离散参数、所述踏面外形离散参数和所述预设侧滚角计算轮轨空间接触轨迹；S4、根据所述轮轨空间接触轨迹判断摇头角是否为0，是则将所述预设侧滚角通过二分法缩小范围后，作为新的所述给定侧滚角范围进行步骤S2；否则进行步骤S5；S5、将所述预设侧滚角作为实际侧滚角，计算实际的轮轨接触参数，由此得到轮轨接触距离差函数的一阶导数f'和轮轨接触距离差函数的二阶导数f”；S6、判断所述轮轨接触距离差函数的一阶导数f'是否为1，是则判定轮轨接触状态为单点接触并输出至步骤S15；否则进行步骤S7；S7、计算潜在接触点横向坐标差；S8、所述预设单点判断实验次数减1，并判断所述预设单点判断实验次数是否为0，是则进行步骤S15，否则进行步骤S9；S9、判断是否所有的节点横向坐标差满足小于10，是则进行步骤S10，否则判定轮轨接触状态为单点接触并输出至步骤S15；S10、判定是否有f”大于0的节点，是则进行步骤S11，否则判定轮轨接触状态为单点接触并输出至步骤S15；S11、计算潜在接触点接触参数；S12、给定轮对竖向位移范围，并根据所述轮对竖向位移范围计算得到轮对竖向位移量，并由此计算轮轨压缩量；S13、判断节点间的垂向间距之差是否小于轮轨压缩量，是则进行步骤S14；否则判定轮轨接触状态为单点接触并输出至步骤S15；S14、判定两侧轮轨力之和是否等于动力学预测垂向轮轨力，是则判定轮轨接触状态为多点接触，进行步骤S16；否则判定迭代所得车轮垂向位移和更新后的位移区间最大值间的容许差值是否小于10-4，是则判定轮轨接触状态为单点接触并输出至步骤S15，否则将所述轮对竖向位移范围通过二分法缩小范围后，作为新的所述轮对竖向位移范围进行步骤S12；S15、计算单点接触参数，并进行步骤S17；S16、计算多点接触参数；S17、判断所设横向位移是否小于最大横向位移，是则改变横向位移后进行步骤S2，否则进行步骤S18；S18、输出接触参数和接触类型。

全文数据：

权利要求：

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