[發明專利]用于評估重載列車及軌道耦合系統動態性能的方法

有效

• 申請號: 201510029247.0
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN104679938B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 賈晉中;薛繼連;孟憲洪;尹成斐;何占元;羅慧剛;劉鵬飛;王開云;翟婉明;李偉;馬戰國;王風
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;朔黃鐵路發展有限責任公司;西南交通大學;中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 孫向民,肖冰濱

1.一種用于評估重載列車及軌道耦合系統動態性能的方法，該方法包括：

步驟S1，建立一維的重載列車動力學模型，其中所述重載列車中的每節車輛由反映車輛縱向動力學特征的單質點車輛模型來表示，所述車輛包括機車和貨車；車輛間的車鉤對由反映車鉤縱向作用力的車鉤縱向力計算模型來表示，所述的車鉤包括機車鉤緩裝置和貨車鉤緩裝置；

步驟S2，設定重載列車操縱條件，基于所述一維重載列車動力學模型計算在設定操縱條件下所述重載列車的車輛間的縱向車鉤力；

步驟S3，確定出現最大縱向車鉤力的位置，并將該位置鄰近的至少三節車輛替換為由三維車輛-軌道耦合模型來表示，將與三維車輛-軌道耦合模型連接的車鉤替換為由三維車鉤力計算模型來表示，以更新重載列車動力學模型；

步驟S4，基于更新后的重載列車動力學模型計算在所述設定操縱條件下所述重載列車及軌道的動力指標，來評估所述設定操縱條件下列車及軌道耦合系統的動態性能。

2.根據權利要求1所述的用于評估重載列車及軌道耦合系統動態性能的方法，其中，所述重載列車操縱條件為下列中的一者：列車牽引起動、列車惰性運動、列車調速制動以及列車停車制動。

3.根據權利要求1或2所述的用于評估重載列車及軌道耦合系統動態性能的方法，還包括針對不同重載列車操縱條件，重復執行步驟S2～S4。

4.根據權利要求1所述的用于評估重載列車及軌道的耦合系統動態性能的方法，其中，所述三維車輛-軌道耦合模型包括了三維車輛模型、三維軌道模型和車輛與軌道間的作用力模型。

5.根據權利要求1所述的用于評估重載列車及軌道耦合系統動態性能的方法，其中，所述三維車鉤力計算模型對車輛間的縱向車鉤力、橫向車鉤力和垂向車鉤力進行模擬。

6.根據權利要求1所述的用于評估重載列車及軌道耦合系統動態性能的方法，其中，用于表示機車的所述三維車輛-軌道耦合模型還包括對下列因素中的至少一者進行模擬：

牽引電機與輪對之間的驅動力、電制動力；

機車和轉向架之間的牽引拉桿作用力；

輪對運動中，牽引電機的驅動力矩和電制動力矩以及列車實施空氣制動時的閘瓦壓力、空氣制動力。

7.根據權利要求1所述的用于評估重載列車及軌道耦合系統動態性能的方法，其中，用于表示貨車的所述三維車輛-軌道耦合模型還包括對下列因素中的至少一者進行模擬：

輪對運動中，列車實施空氣制動時的閘瓦壓力、空氣制動力；

側架運動中，交叉支撐拉桿的支撐作用。

8.根據權利要求1所述的用于評估重載列車及軌道耦合系統動態性能的方法，其中，采用表示小半徑曲線線路區段、存在軌道結構缺陷線路區段或軌道幾何狀態惡化線路區段的軌道模型作為所述車輛-軌道耦合模型中的軌道模型。

9.根據權利要求1所述的用于評估重載列車及軌道耦合系統動態性能的方法，所述動力指標包括下列部分或全部參數：車輛振動加速度、脫軌系數、輪軌作用力、軌枕支反力、軌距動態擴大量、道床和路基的頂面應力以及鋼軌、軌枕與道床的位移和加速度。