[发明专利]一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法

权利要求书

1.一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

（A）输入铁路梅花式承台的外轮廓尺寸信息；

（B）建立梅花式实体物理承台对应的数字孪生内力仿真计算模型架构；

（C）对构建的数字孪生模型架构，赋予模型尺寸；

（D）对构建的数字孪生模型架构，赋予单元特性；

（E）组成承台数字孪生模型的整体刚度矩阵及载荷列阵。

2.根据权利要求1所述的一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，其特征在于：步骤（A）中输入铁路梅花式承台的外轮廓尺寸信息根据铁路承台实体得到，其外轮廓尺寸信息包括承台尺寸、加台尺寸、承台与加台的相对位置关系、连接的桩基尺寸、桩基位置坐标。

3.根据权利要求1所述的一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，其特征在于：步骤（B）建立梅花式实体物理承台对应的数字孪生内力仿真计算模型架构，具体过程如下：

首先，获取桩基位置、承台厚度、承台及加台尺寸信息；

然后，建立高精度模拟实体承台内力特点的数字孪生模型架构。

4.根据权利要求1所述的一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，其特征在于：步骤（C）中赋予模型尺寸包括数字孪生模型架构内含的受拉杆及受压杆的截面面积、受压杆和受拉杆的高度及长度几何信息。

5.根据权利要求1所述的一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，其特征在于：步骤（D）中对数字孪生模型内部架构包含的每一个受拉杆及受压杆赋予单元特性，单元特性包括弹性模量、刚度矩阵特性。

6.根据权利要求5所述的一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，其特征在于：步骤（E）组成承台数字孪生模型的整体刚度矩阵及载荷列阵，具体过程如下：

将每一个单元对应的单元刚度矩阵根据其在整体坐标系中对应的坐标位置及其整体坐标系中的具体行号及列号叠加到对应位置的整体刚度矩阵中，集成整体刚度矩阵，最终形成仿真计算所需要的刚度孪生信息；

将每一个桩头力集成到对应桩基处的节点位置上，得到载荷列阵，最终形成内力仿真计算所需要的孪生信息。

7.根据权利要求5所述的一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，其特征在于：步骤（D）中单元的刚度矩阵采用等截面空间梁单元刚度矩阵。

8.根据权利要求3所述的一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，其特征在于：步骤（B）中建立梅花式实体物理承台对应的数字孪生内力仿真计算模型架构，还包括对承台、受压杆、边桩、梅花桩架构进行规则定义。

9.根据权利要求4所述的一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，其特征在于：步骤（C）中赋予模型尺寸包括数字孪生模型架构内含的受拉杆及受压杆的截面面积、受压杆和受拉杆的高度及长度几何信息，还包括对受拉杆及受压杆的截面面积、受压杆和受拉杆的高度及长度几何信息的规则定义。