[發明專利]一種鐵路鋼軌局部不平順評價方法

在審

• 申請號: 202211714795.3
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116011138A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 龔繼軍;王攀杰;李昊安;鐘浩;崔容義;蔣俊;王軍平
• 申請（專利權）人: 中鐵物總運維科技有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06T17/20;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種鐵路鋼軌局部不平順評價方法，其特征在于：具體步驟如下：

步驟1：確定高速鐵路局部不平順區段的車輛基本信息、鋼軌型號、鋼軌表面狀態、光帶是否發生異常；

步驟2：對高速鐵路局部不平順區段的車輪踏面廓形進行采集，并采集局部不平順區段的鋼軌廓形；

步驟3：采集3m范圍的局部不平順區段鋼軌平直度數據；

步驟4：對步驟1、2、3中采集數據進行處理，根據采集到的數據建立考慮輪軌的真實幾何形狀與材料的非線性行為三維瞬態高速輪軌滾動接觸有限元模型；

步驟5：根據每個車輪作用于軌道的垂向力峰值極限值為P＝170kN為限值，仿真計算得到局部不平順以ISO266標準中規定的1/3倍頻程標準中心波長對應的波深限值；

步驟6：將單位為mm的不平順限值轉化得到鋼軌局部不平順粗糙度譜限值；

步驟7：基于步驟6得到的鋼軌局部不平順粗糙度譜限值，對實測局部不平順進行粗糙度分析：當3m范圍內各波段不平順數據峰值均小于粗糙度譜限值時評級合格；當3m范圍內任意一個波段超過不平順粗糙度譜限值時，評級為不合格；

步驟8：對不合格的局部不平順安排小機打磨整治并在現場進行實施。

2.如權利要求1所述一種鐵路鋼軌局部不平順評價方法，其特征在于：步驟4建立的有限元模型中，采用高鐵線路真實的車輪踏面、鋼軌型面與材料參數進行計算分析；其中，車輪踏面選擇實測的車輪踏面；鋼軌廓形為實測廓形，并設置1：40軌底坡。

3.如權利要求1所述一種鐵路鋼軌局部不平順評價方法，其特征在于：步驟4的有限元模型建模過程中，忽略車輪橫移量，簡化為半輪對的有限元模型。

4.如權利要求1所述一種鐵路鋼軌局部不平順評價方法，其特征在于：有限元模型中主要包括：簧上質量、一系懸掛、車輪、鋼軌、扣件、軌道板、軌墊和砂漿層；簧上質量采用MASS21質量單元建立，并通過一系懸掛與車軸相連。一系懸掛與扣件的剛度、阻尼采用COMBIN14彈簧單元模擬；車輪、鋼軌以及軌下結構均采用8節點六面體實體單元SOLID185模擬；有限元網格的劃分采用非均勻網格劃分方式，其中接觸區域與求解區域的網格最精細，網格尺寸約0.1mm采用Lagrangian描述進行網格劃分；模型鋼軌總長15.2m，忽略軌道縱向邊界的影響。