[發(fā)明專利]一種鐵路扣件檢測方法及裝置

在審

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• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109583101A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 韋凱;王平;王紹華;趙澤明;盧俊;周昌盛;周華龍;姚力;陳罄超;林紅松;龐玲;江萬紅
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李強

1.一種鐵路扣件檢測方法，其特征在于，包括：

獲取扣件系統(tǒng)中各部件組成的三維非線性有限元模型，所述扣件系統(tǒng)包括彈條；

對所述三維非線性有限元模型進行靜力分析獲得分析數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述分析數(shù)據(jù)對所述三維非線性有限元模型進行模態(tài)分析，得到所述彈條的各階振型及每階振型對應的固有頻率。

2.根據(jù)權利要求1所述的鐵路扣件檢測方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取鋼軌波磨數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述鋼軌波磨數(shù)據(jù)分析得到輪軌激振頻率；

根據(jù)所述固有頻率和所述輪軌激振頻率分析所述彈條是否會發(fā)生共振。

3.根據(jù)權利要求1所述的鐵路扣件檢測方法，其特征在于，所述獲取扣件系統(tǒng)中各部件組成的三維非線性有限元模型之前，還包括：

根據(jù)所述扣件系統(tǒng)中各部件的幾何屬性建立對應的原比例三維實體模型，所述幾何屬性包括截面積、慣性矩、截面系數(shù)；

根據(jù)所述三維實體模型建立所述扣件系統(tǒng)裝配狀態(tài)下的三維非線性有限元模型。

4.根據(jù)權利要求1所述的鐵路扣件檢測方法，其特征在于，所述對所述三維非線性有限元模型進行靜力分析獲得分析數(shù)據(jù)的步驟，包括：

獲取所述三維非線性有限元模型中各部件的物理屬性和靜力分析的第一分析參數(shù)，所述物理屬性包括扣件系統(tǒng)中各部件的彈性模量、泊松比、材料密度，所述第一分析參數(shù)包括靜態(tài)分析的載荷、應變類型、模塊分析類型、約束類型；

根據(jù)所述物理屬性和所述第一分析參數(shù)分析所述三維非線性有限元模型中所述彈條的變化數(shù)據(jù)，所述變化數(shù)據(jù)包括所述彈條的位移變化數(shù)據(jù)和應力變化數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權利要求4所述的鐵路扣件檢測方法，其特征在于，所述對所述三維非線性有限元模型進行靜力分析獲得分析數(shù)據(jù)，還包括：

根據(jù)所述變化數(shù)據(jù)得到所述彈條的位移圖和應力圖。

6.根據(jù)權利要求3所述的鐵路扣件檢測方法，其特征在于，所述獲取所述三維非線性有限元模型中各部件的物理屬性和靜力分析的第一分析參數(shù)的步驟之前，還包括：

獲取所述扣件系統(tǒng)中各部件的相互作用關系；

根據(jù)所述相互作用關系設置所述扣件系統(tǒng)各部件之間的接觸關系。

7.根據(jù)權利要求1所述的鐵路扣件檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述分析數(shù)據(jù)對所述三維非線性有限元模型進行模態(tài)分析，得到所述彈條的各階振型及每階振型對應的固有頻率的步驟，包括：

根據(jù)所述靜力分析獲得的所述分析數(shù)據(jù)設置多個載荷步；

根據(jù)所述載荷步進行模態(tài)分析獲得所述彈條的各階振型及各階振型對應的固有頻率；

所述載荷步包括載荷值和執(zhí)行所述載荷步的時間值。

8.根據(jù)權利要求2所述的鐵路扣件檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鋼軌波磨數(shù)據(jù)分析得到輪軌激振頻率的步驟，包括：

對所述鋼軌波磨數(shù)據(jù)進行分析得到鋼軌波磨的主波長范圍；

根據(jù)所述主波長范圍分析得到所述鋼軌波磨所導致的輪軌激振頻率的范圍。

9.根據(jù)權利要求8所述的鐵路扣件檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述主波長范圍計算所述鋼軌波磨所導致的輪軌激振頻率的范圍的步驟通過以下方式實現(xiàn)：

其中λ代表鋼軌波磨主波長，ν代表車輛實際運行速度，f代表輪軌激振頻率。

10.一種鐵路扣件檢測裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取扣件系統(tǒng)中各部件組成的三維非線性有限元模型，所述扣件系統(tǒng)包括彈條；

所述獲取模塊還用于獲取扣件系統(tǒng)各部件的物理屬性、靜力分析的第一分析參數(shù)和模態(tài)分析的第二分析參數(shù)；

分析模塊，用于對所述三維非線性有限元模型進行靜力分析獲得分析數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述分析數(shù)據(jù)對所述三維非線性有限元模型進行模態(tài)分析，得到所述彈條的各階振型及每階振型對應的固有頻率；

所述鐵路扣件檢測裝置還包括：

檢測模塊，用于獲取鋼軌波磨數(shù)據(jù)，所述分析模塊還用于根據(jù)所述鋼軌波磨數(shù)據(jù)分析得到輪軌激振頻率；

判斷模塊，用于根據(jù)所述固有頻率和所述輪軌激振頻率分析所述彈條是否發(fā)生共振。