[發(fā)明專利]一種提升接觸網(wǎng)計(jì)算應(yīng)用效率的有限元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210105647.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN114117709B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 皋金龍;李逢源;陳凱;周玉杰;周玉偉;李漢卿;楊建興;陳敏;王正;朱政;唐浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵電氣化勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/18
• 分類號(hào): G06F30/18;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 天津睿勤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 12225
• 代理人: 孟福成

本發(fā)明提供了一種提升接觸網(wǎng)計(jì)算應(yīng)用效率的有限元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建方法，包括以下步驟：S1：獲取懸掛節(jié)點(diǎn)的種類、數(shù)量和位置；S2：根據(jù)懸掛節(jié)點(diǎn)的種類、數(shù)量和位置確定連接節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和位置；S3：所述懸掛節(jié)點(diǎn)與連接節(jié)點(diǎn)之間、連接節(jié)點(diǎn)與連接節(jié)點(diǎn)之間通過受載微分單元連接，形成多個(gè)閉環(huán)，構(gòu)建成接觸網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本發(fā)明適應(yīng)范圍從單接觸線單承力索鏈型懸掛拓展到單接觸線簡(jiǎn)單懸掛、雙承力索雙接觸線鏈型懸掛、復(fù)鏈型懸掛等復(fù)雜多變結(jié)構(gòu)，降低現(xiàn)場(chǎng)人員工作量，極大減少錯(cuò)誤發(fā)生率，計(jì)算應(yīng)用耗時(shí)明顯減少；同時(shí)對(duì)接觸網(wǎng)混合形式懸掛的工況適配性更加優(yōu)良，在更加貼近實(shí)際的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，預(yù)配計(jì)算更加精準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道交通接觸網(wǎng)有限元計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種提升接觸網(wǎng)計(jì)算應(yīng)用效率的有限元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

基于在利用有限元單元法進(jìn)行接觸網(wǎng)計(jì)算越來越深入的研究，軌道交通領(lǐng)域的施工和運(yùn)維強(qiáng)度逐步降低，效率逐步提升，目前接觸網(wǎng)領(lǐng)域計(jì)算的應(yīng)用方法已經(jīng)開始從商用軟件的二次開發(fā)向自主構(gòu)建有限元計(jì)算應(yīng)用方向轉(zhuǎn)變，因此，對(duì)有限元單元法工程化應(yīng)用提出了更為細(xì)致和系統(tǒng)性的要求。

有限元單元法應(yīng)用的核心除了微分單元類型構(gòu)建外，還有實(shí)際工程模型的數(shù)字化構(gòu)建，在《整錨段接觸網(wǎng)吊弦長(zhǎng)度的三維計(jì)算》一文中已有相應(yīng)的單承力索單接觸線的鏈型模型搭建應(yīng)用研究，但在地鐵、市域軌道、輕軌交通系統(tǒng)和 GB/T 32591-2016 《軌道交通受流系統(tǒng) 受電弓與接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)相互作用仿真的驗(yàn)證》中，實(shí)際線路中的接觸網(wǎng)組成豐富多變，原有的單接觸線單承力索無法滿足現(xiàn)有計(jì)算應(yīng)用需求，缺乏有效的系統(tǒng)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用的提升和系統(tǒng)性拓展，利用總線拓?fù)浼夹g(shù)應(yīng)用的方式與接觸網(wǎng)系統(tǒng)沿線路分布特征，提供一種提升接觸網(wǎng)計(jì)算應(yīng)用效率的有限元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建方法，適應(yīng)范圍從單接觸線單承力索鏈型懸掛拓展到單接觸線簡(jiǎn)單懸掛、雙承力索雙接觸線鏈型懸掛、復(fù)鏈型懸掛等復(fù)雜多變結(jié)構(gòu)，降低現(xiàn)場(chǎng)人員工作量，極大減少錯(cuò)誤發(fā)生率，計(jì)算應(yīng)用耗時(shí)明顯減少；同時(shí)對(duì)接觸網(wǎng)混合形式懸掛的工況適配性更加優(yōu)良，在更加貼近實(shí)際的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，預(yù)配計(jì)算更加精準(zhǔn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種提升接觸網(wǎng)計(jì)算應(yīng)用效率的有限元拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建方法，包括以下步驟：

S1：獲取懸掛節(jié)點(diǎn)的種類、數(shù)量和位置；懸掛節(jié)點(diǎn)的種類分為三種，包括接觸線懸掛節(jié)點(diǎn)、承力索懸掛節(jié)點(diǎn)和吊索懸掛節(jié)點(diǎn)；

S2：根據(jù)懸掛節(jié)點(diǎn)的種類、數(shù)量和位置確定連接節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和位置；

S3：所述懸掛節(jié)點(diǎn)與連接節(jié)點(diǎn)之間、連接節(jié)點(diǎn)與連接節(jié)點(diǎn)之間通過受載微分單元連接，形成多個(gè)閉環(huán)，構(gòu)建成接觸網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，簡(jiǎn)單懸掛的接觸網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中：所述懸掛節(jié)點(diǎn)包括接觸線懸掛節(jié)點(diǎn)和吊索懸掛節(jié)點(diǎn)，所述連接節(jié)點(diǎn)包括接觸線-吊索連接節(jié)點(diǎn)，所述受載微分單元包括接觸線受載微分單元和吊索受載微分單元；接觸線懸掛節(jié)點(diǎn)、接觸線-吊索連接節(jié)點(diǎn)將接觸線劃分為多個(gè)接觸線受載微分單元，接觸線-吊索連接節(jié)點(diǎn)與吊索懸掛節(jié)點(diǎn)間通過吊索受載微分單元連接。

進(jìn)一步的，鏈型懸掛的接觸網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中：所述懸掛節(jié)點(diǎn)包括接觸線懸掛節(jié)點(diǎn)和承力索懸掛節(jié)點(diǎn)，所述連接節(jié)點(diǎn)包括接觸線-吊弦連接節(jié)點(diǎn)、吊弦-承力索連接節(jié)點(diǎn)、吊弦-吊索連接節(jié)點(diǎn)和吊索-承力索連接節(jié)點(diǎn)，所述受載微分單元包括接觸線受載微分單元、承力索受載微分單元、吊索受載微分單元和吊弦受載微分單元；接觸線懸掛節(jié)點(diǎn)、接觸線-吊弦連接節(jié)點(diǎn)將接觸線劃分為多個(gè)接觸線受載微分單元，承力索懸掛節(jié)點(diǎn)、吊弦-承力索連接節(jié)點(diǎn)、吊索-承力索連接節(jié)點(diǎn)將承力索劃分為多個(gè)承力索受載微分單元，吊弦-吊索連接節(jié)點(diǎn)、吊索-承力索連接節(jié)點(diǎn)將吊索劃分為多個(gè)吊索受載微分單元，接觸線-吊弦連接節(jié)點(diǎn)與吊弦-承力索連接節(jié)點(diǎn)之間、接觸線-吊弦連接節(jié)點(diǎn)與吊弦-吊索連接節(jié)點(diǎn)之間通過吊弦受載微分單元連接。