[发明专利]一种铁路钢轨波磨发展和演化计算方法

权利要求书

1.一种铁路钢轨波磨发展和演化计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

建立多体动力学模型和频域三维车辆轨道动力学模型，其中所述多体动力学模型用于计算轮轨的准静态作用力，所述频域三维车辆轨道动力学模型计算动态的轮轨横向力和垂向力；

根据轮轨的横向和垂向作用力仿真得到由轮轨动力相互作用引起的钢轨粗糙度变化，将计算得到的粗糙度变化与初始粗糙度相加，通过迭代的方式计算最终的钢轨波磨状态。

2.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨波磨发展和演化计算方法，其特征在于：所述多体动力学模型是基于钢轨和车轮廓形、轨道刚度、车辆的动力学参数所建立的仿真模型。

3.根据权利要求2所述的一种铁路钢轨波磨发展和演化计算方法，其特征在于：建立一段由直线、缓和曲线和圆曲线组成的线路模型，所述线路模型的曲线半径、超高、坡度由待计算波磨的钢轨所处区域的实际参数确定，所述轮轨的粗糙度设置为光滑状态。

4.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨波磨发展和演化计算方法，其特征在于：所述频域三维车辆轨道动力学模型是基于轨道、车辆的动力学参数建立的有限元模型或理论模型，通过该模型分别计算整车模型的车轮导纳、钢轨导纳和接触导纳。

5.根据权利要求1所述的一种铁路钢轨波磨发展和演化计算方法，其特征在于：在频域内所述钢轨粗糙度的变化计算公式为：

式中，ΔZ(ω)为钢轨粗糙度变化量，nT为计算周期内通过的车辆数量，N(ω)为法向力，η(ω)为横向力，和分别为法向力和横向力的偏导，L(k)为第k各车轮距离初始计算点的距离，v为车速；对于易于发生波磨的内轨，N(ω)≈-F(ω)。