[發明專利]確定高速鐵路鋼軌磨損的方法和裝置

有效

• 申請號: 201810375206.0
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108875121B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 王璞;王樹國;李偉;葛晶;王猛;司道林;徐良善;楊亮;錢坤;楊東升;趙振華;曾瑞東
• 申請（專利權）人: 中國鐵路總公司;中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;董文倩

1.一種確定高速鐵路鋼軌磨損的方法，其特征在于，包括：

獲取車輛模型數據；

對所述車輛模型數據進行計算得到輪軌接觸參數，其中，所述輪軌接觸參數至少包括：蠕滑速度的分布函數；

根據所述輪軌接觸參數得到輪軌接觸斑內的磨損深度；

根據所述輪軌接觸斑內的磨損深度確定鋼軌型面的磨損速率；

其中，所述根據所述輪軌接觸斑內的磨損深度確定鋼軌型面的磨損速率，包括：

在所述鋼軌型面上確定多個斷面的斷面位置；

計算每個斷面在預設時間步長內的磨損深度；

根據所述每個斷面的磨損深度確定所述鋼軌型面的磨損深度分布函數；

根據所述磨損深度分布函數計算在所述預設時間步長內的磨損平均值；

根據所述磨損平均值得到所述磨損速率；

其中，對所述車輛模型數據進行計算得到所述蠕滑速度的分布函數，包括：

對所述輪軌接觸斑進行離散化處理，得到多個離散單元；

分別計算所述多個離散單元中的每個離散單元的蠕滑速度；

根據所述每個離散單元的蠕滑速度以及所述每個離散單元的位置信息，得到所述蠕滑速度的分布函數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述輪軌接觸參數得到輪軌接觸斑內的磨損深度，包括：

獲取所述每個離散單元的位置信息；

基于材料磨損模型確定所述每個離散單元的磨損體積；

根據所述每個離散單元的磨損體積以及所述每個離散單元的位置信息確定所述每個離散單元的磨損深度。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，根據所述每個離散單元的磨損體積以及所述每個離散單元的位置信息確定所述每個離散單元的磨損深度，包括：

根據所述每個離散單元的位置信息計算所述每個離散單元的法向應力；

根據所述每個離散單元的位置信息確定所述每個離散單元與輪軌表面的相對滑動速度；

根據所述相對滑動速度確定輪軌的相對滑動距離；

根據所述法向應力、所述相對滑動距離以及所述磨損體積計算所述每個離散單元的磨損深度。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，計算每個斷面在所述預設時間步長內的磨損深度，包括：

對所述預設時間步長進行采樣，得到多個采樣時刻，其中，所述預設時間步長為車輛經過所述斷面位置的時長；

根據所述每個斷面的斷面位置以及所述輪軌接觸斑內的磨損深度，確定在每個采樣時刻所述每個斷面的磨損深度；

基于所述每個斷面，對所述每個采樣時刻的磨損深度進行累加，得到所述每個斷面的磨損深度。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在根據所述輪軌接觸斑內的磨損深度確定鋼軌型面的磨損速率之后，所述方法還包括：

獲取經過目標區域車輛的信息，其中，所述車輛的信息包括如下至少之一：所述車輛的車型、速度以及數量；

根據所述車輛的信息以及速度權重因子、車型權重因子確定鋼軌的加權平均磨損速率，其中，所述鋼軌的加權平均磨損速率包括左股鋼軌的磨損速率和右股鋼軌的磨損速率。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在根據所述輪軌接觸斑內的磨損深度確定鋼軌型面的磨損速率之后，所述方法還包括：

根據所述左股鋼軌的磨損速率和所述右股鋼軌的磨損速率確定所述鋼軌的最大磨損速率；

根據所述鋼軌的最大磨損速率以及所述鋼軌的磨損深度閾值確定所述車輛經過所述目標區域的次數；

根據所述左股鋼軌的磨損速率、所述右股鋼軌的磨損速率以及所述車輛經過所述目標區域的次數確定所述左股鋼軌的型面磨損深度分布函數以及所述右股鋼軌的型面磨損深度分布函數；

根據所述左股鋼軌的型面磨損深度分布函數以及所述右股鋼軌的型面磨損深度分布函數對所述鋼軌型面進行更新。