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[发明专利]轮轨滚动接触疲劳快速预测方法-CN202211171212.7有效
发明人：安博洋;孙耀亮;王平;柯妍;胡家龙;赖洪翔;陈嵘;徐井芒 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2022-09-24 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种轮轨滚动接触疲劳快速预测方法，包括：在安定图的基础上，引入饱和度的概念，并对其进行扩展得到扩展安定图；利用钢轨表面法向应力及切向应力分布，并采用势函数法求解稳态滚动条件下轮轨体内应力应变场分布；结合扩展安定图，选择适宜的疲劳模型，并基于临界平面法利用应力应变幅进行疲劳寿命预测；本发明首先通过引入饱和度的概念对安定图进行扩展，得以考虑任意轮轨蠕滑状态；其次利用势函数方法获得轮轨滚动接触疲劳预测所需钢轨体内的应力‑应变场分布，相比典型的疲劳预测方法大幅提高了计算效率。
滚动接触疲劳快速预测方法

[发明专利]一种简化轮轨非赫兹切向接触计算的等效方法-CN202210422625.1有效
发明人：安博洋;王平;陈雨;张洪吉;孙耀亮;杨春凯;宋娟;陈嵘;徐井芒 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及铁道工程轮轨接触计算领域，具体为一种简化轮轨非赫兹切向接触计算的等效方法，其包括以下步骤：S1、已知两个接触体的弹性模量和泊松比分别为E和v，纵向曲率接触斑纵向边界a(y)，法向接触应力分布p0(y)，将接触斑划分为若干沿滚动方向的条带，假设每个接触条带位于局部椭圆的中心，求解局部接触椭圆的短半轴b(y)和横向曲率B(y)；S2、定义两个函数和S3、定义c＝1e‑9，得到h1与h2，h1＝f1(c)·f1(1‑c)，h2＝f2(c)·f2(1‑c)；S4、如果h1＜0，则a＞b，根据公式得到e和b值；如果h2＜0，则a＜b，根据公式得到e和b值；S5、共形接触时，设定b＝10a。本发明将基于赫兹假设的切向接触算法应用于非赫兹工况，从而大幅度提升非赫兹切向接触的计算效率。
一种简化轮轨非赫兹接触计算等效方法

[发明专利]考虑曲率过渡的三维弹塑性轮轨法向载荷快速计算方法-CN202210432972.2有效
发明人：阚前华;赵吉中;伏培林;康国政;徐井芒;王平 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及轮轨法向载荷计算领域，具体为考虑曲率过渡的三维弹塑性轮轨法向载荷快速计算方法。其包括如下步骤：分别建立车轮和钢轨接触区附近车轮和钢轨三维曲面廓形函数；计算初始接触点位置及初始轮轨间隙函数；计算每个节点处的挠度组成挠度矩阵；根据初始轮轨间隙函数得到初始轮轨间隙矩阵；计算影响系数矩阵和梯度折减矩阵卷积；计算下一步即将产生接触压力的集合；通过接触压力合力与法向外载荷之比对总体接触压力沿折减方向进行控制；计算车轮、钢轨材料的硬化模量；计算轮轨材料的等效弹性模量和等效硬化模量。本发明相比现场直接检测或实验研究而言，成本小；相比现有接触理论而言，更加接近轮轨接触的真实情形。
考虑曲率过渡三维塑性轮轨法载荷快速计算方法

[发明专利]一种钢轨表面三维几何不平顺处轮轨冲击力的模拟方法-CN202310217449.2有效
发明人：安博洋;孙耀亮;王平;赵才友;徐井芒;陈嵘;钱瑶 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2023-03-08 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种钢轨表面三维几何不平顺处轮轨冲击力的模拟方法，包括如下步骤：获取钢轨表面三维几何不平顺分布数据；建立包含任意三维几何不平顺的三维钢轨几何型面；利用空间几何求解方法获得轮轨接触点和三维非对称接触几何间隙分布；建立三维非对称轮轨接触模型并计算轮轨接触解；建立车辆‑轨道耦合动力学模型，求解钢轨三维表面几何不平顺处轮轨冲击力。本发明通过离散车轮和钢轨的真实几何型面获得了三维几何不平顺处的接触点及几何间隙分布，并利用准确的三维接触模型进行求解得到接触力学行为，再带入车辆‑轨道耦合动力学中求得动态轮轨力，本发明方法能考虑三维几何不平顺，得到更为准确的计算结果。
一种钢轨表面三维几何平顺处轮轨冲击力模拟方法

[发明专利]一种道岔变截面钢轨导波传播特性确定方法-CN202011234639.8有效
发明人： 徐井芒;王平;胡辰阳;陈嵘;刘乐;安博洋;龚政;方嘉晟 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2020-11-07 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及钢轨道岔技术领域，涉及一种道岔变截面钢轨导波传播特性确定方法，包括以下步骤：一、建立频散曲线：分别计算变截面钢轨断面的频散曲线，将不同断面类似波模式的频散曲线按照纵向位置拟合生成“波数‑频率‑位置”三维频散曲面；二、分析频散特性：基于“波数‑频率‑位置”三维频散曲面，应用半解析有限元方法计算特征断面的波数‑频率频散曲线和导波结构；三、有限元仿真验证：建立尖轨模型进行仿真，然后利用二维快速傅里叶变换2D‑FFT对采集到的数据进行频率波数频散曲线识别，最后将仿真结果与半解析有限元方法计算的频率波数频散曲线进行比较。本发明能够较佳地确定道岔变截面钢轨导波传播特性。
一种道岔截面钢轨导波传播特性确定方法

[发明专利]一种钢轨滚动接触疲劳预测方法-CN202210357648.9有效
发明人：阚前华;赵吉中;伏培林;康国政;吴圣川;徐井芒;王平 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2022-04-07 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明涉及钢轨滚动接触疲劳评估领域，具体为一种钢轨滚动接触疲劳预测方法。其包括如下步骤：步骤1、选择或建立材料本构模型；步骤2、建立三维实体模型；步骤3、获取接触斑内接触压力的分布规律；步骤4、编写移动法向载荷子程序；步骤5、获取切向载荷分布规律；步骤6、编写移动切向载荷子程序；步骤7、循环加载钢轨模型；步骤8、提取接触区附近所有节点的应力张量和应变张量；步骤9、通过旋转张量得到在新坐标系下每个节点对应的所有应力张量和应变张量；步骤10、获取所有节点在任意平面上的SWT参数的值；步骤11、筛选出SWT参数的最大值，获取危险点的疲劳裂纹萌生寿命。本发明能对钢轨裂纹萌生位置和寿命进行预测。
一种钢轨滚动接触疲劳预测方法

[发明专利]一种防止大坡度道岔钢轨爬行的扣件阻力布置方法-CN202210681964.1在审
发明人：汪朝晖;张标;王天;余贵良;侯泰成;徐井芒;陈嵘;李智恒;马前涛 -专利权人：中铁建华南建设有限公司;广州地铁集团有限公司;西南交通大学
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： E01B29/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种防止大坡度道岔钢轨爬行的扣件阻力布置方法，包括：在钢轨位移大的区段使用大阻力扣件，在钢轨位移小的区段使用小阻力扣件，在大阻力扣件于小阻力扣件之间的尖轨中间区段使用常规阻力扣件。本发明的优点是：1、钢轨纵向位移大的位置可以通过增大扣件阻力来减小位移；2、大坡度道岔试验中扣件阻力不单一，按照不同的钢轨纵向位移来调节其扣件纵向阻力，从而控制钢轨位移，防止钢轨爬行。
一种防止坡度道岔钢轨爬行扣件阻力布置方法

[发明专利]一种基于线激光技术的便携式高速道岔检测小车及方法-CN202210682509.3有效
发明人： 徐井芒;王平;钱瑶;张傲南;陈嵘;马前涛;乐明静;方嘉晟;王凯;罗燕;袁钰雯 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2022-06-16 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01B11/245 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线激光技术的便携式高速道岔检测小车及方法，属于轨道交通检测技术领域，所述小车包括滑轮、第一底座、第二底座、底座横梁、手推杆、锂电池供电模块、第一相机及线激光模块、第二相机及线激光模块、第一编码器、第二编码器和图像信息处理器，所述方法为上述基于线激光技术的便携式高速道岔检测小车对应的检测方法，用于检测获取高速道岔钢轨的表面三维数据；本发明解决了现有的轨道检测小车在道岔区检测不充分的问题，实现了通过便携小车的不断移动，检测道岔区变截面钢轨型面和几何参数，同时兼顾采集钢轨型面和钢轨光带等其他信息。
一种基于激光技术便携式高速道岔检测小车方法

[发明专利]一种铁路钢轨焊缝接头磨耗的控制方法及装置-CN202210647286.7有效
发明人： 徐井芒;王平;王凯;张军;王立敏;马前涛;廖涛;刘晨 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2022-06-08 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： C21D11/00 文献下载
摘要：本发明涉及铁路钢轨技术领域，涉及一种铁路钢轨焊缝接头磨耗的控制方法及装置，方法包括：1)收集铁路钢轨焊缝区域线路运营条件及现场资料，测试焊缝附近轨面硬度，并识别焊接区、热影响区以及基材；2)分别从钢轨焊接区、热影响区以及基材区取样，进行轮轨对磨试验，获得不同硬度对应钢轨磨耗速率；3)对不同硬度钢轨试件进行层流等离子淬火处理，获得不同硬度层流等离子强化试件磨耗速率；进而得到层流等离子淬火减缓不同硬度钢轨试件磨耗速率倍数n；4)基于钢轨磨耗速率，结合钢轨表面淬火强化处理材料磨耗特性，匹配设计焊缝段钢轨选区强化参数；5)对焊缝接头处进行强化处理。本发明能较佳地控制钢轨磨耗。
一种铁路钢轨焊缝接头磨耗控制方法装置

[发明专利]铁路道岔可动钢轨位移监测装置及监测方法和评估方法-CN202211439114.7在审
发明人： 徐井芒;郝超江;王平;张军;王立敏;王凯;马前涛;闫正;廖涛;李智恒;杨健 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种铁路道岔可动钢轨位移监测装置及监测方法和评估方法，包括位移感应装置，还包括位移监测装置和光纤光栅解调装置；位移感应装置主要用于感知轨道的微小移位，位移监测装置主要用于实时追踪并测量位移值，光纤光栅解调装置主要用于记录和反馈位移状态。本发明具有抗电磁干扰、可远距离传输等优势，且光纤位移传感技术的复用和组网能力较强，与传统电类测试技术相比还有电绝缘、耐腐蚀、无漂移等特点，可以满足高速铁路长期监测的需要。对于铁路的安全监测与维护具有重要的现实意义。本发明还构建了高速道岔可动尖轨/心轨位移的评估方法，为铁路正常运营和安全维护提供了实时数据和现场依据。
铁路道岔钢轨位移监测装置方法评估

[发明专利]一种基于道岔钢轨变截面的轮轨几何接触点计算方法-CN202010156317.X有效
发明人：钱瑶;王平;徐井芒;陈嵘;高原;陈嘉胤;胡辰阳;方嘉晟;刘子煊;赖军;闫正 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2020-03-09 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于道岔钢轨变截面的轮轨几何接触点计算方法，包括以下步骤：构建车轮坐标系，在车轮坐标系中作平面x'＝0切割车轮，并将平面x'＝0与车轮周边的交线作为主轮廓线；将主轮廓线两侧法向角度范围内的车轮法向均分切割为n份，得到n条子轮廓线；通过平面x'＝0切割钢轨，获取基本轨侧和道岔区的廓形数据集；根据车轮的主轮廓线、车轮的子轮廓线、基本轨侧和道岔区的轮廓数据集对轮轨几何接触点进行计算，得到轮轨几何接触点计算结果。本发明考虑了道岔区钢轨变截面特点，避免了现有技术中道岔区轮轨几何接触点计算产生较大误差，计算结果精确。
一种基于道岔钢轨截面几何接触计算方法

[发明专利]一种考虑道岔服役性能演变的钢轨打磨周期设计方法-CN202210149228.1在审
发明人： 徐井芒;王平;方嘉晟;陈嵘;王亚洲;杨晋龙;张冠林;任龙 -专利权人：西南交通大学;大秦铁路股份有限公司太原高铁工务段
申请日： 2022-02-18 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： E01B35/06 文献下载
摘要：本发明涉及钢轨养护领域，具体为一种考虑道岔服役性能演变的钢轨打磨周期设计方法。其包括如下步骤：S1、对待评估的道岔进行廓形采集；S2、结合抽样方法获取足量钢轨廓形样本；S3、获取打磨周期控制指标联合概率密度与累积分布函数；S4、计算道岔服役性能随时间的演变规律，提出最佳打磨周期。本发明能综合考虑轮轨损伤与行车品质制定打磨周期，从而在保持道岔长期服役性能的情况下尽可能减小轮轨接触损伤。
一种考虑道岔服役性能演变钢轨打磨周期设计方法

[发明专利]一种高速道岔区轮对等效锥度确定方法-CN202010156480.6有效
发明人：王平;钱瑶;徐井芒;陈嵘;陈嘉胤;方嘉晟;高原;胡辰阳;赖军;刘子煊;闫正 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2020-03-09 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种高速道岔区轮对等效锥度确定方法中将道岔区对的等效锥度看作车轮与各个非对称等截面钢轨匹配时轮对等效锥度，从运动微分方程入手，推导一般情况下的轮对通过左右两侧为非对称钢轨的等效锥度，并依据重力刚度最小原则求解特殊状态下的等效锥度；本方法适用于轮对与道岔区非对称钢轨匹配外，亦同样适用于区间线路中轮轨接触点发生来回跳跃，从而导致轮对滚动圆半径差发生跳跃的情况；本发明方法通过分段计算等效锥度作为轮轨接触几何评价指标对道岔区轮轨接触几何情况进行描述，能够准确的反映轮轨过岔的真实状态，客观评价高速车轮过岔时的具体情况，为改善车辆的动力学性能提供了数据支撑。
一种高速道岔轮对等效锥度确定方法

[实用新型]一种轨道交通用钢轨探伤装置-CN202121149950.2有效
发明人：胡靖康;赖洪翔;徐井芒 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2021-05-26 - 公布日： 2022-01-07 - 主分类号： B61K9/10 文献下载
摘要：一种轨道交通用钢轨探伤装置，涉及轨道探伤技术领域，包括单轨探伤装置、连接组件和蓄电池；单轨探伤装置设置有两个，两个单轨探伤装置分别设置在连接组件横向两侧；蓄电池设置在连接组件上，蓄电池与单轨探伤装置电性连接；单轨探伤装置包括基座、探伤装置本体、滚轮、移动块、限位块、电磁铁和电磁铁开关；基座底面设置有安装槽，安装槽沿纵向贯穿基座，基座内设置有两个空腔，两个空腔分别位于安装槽横向两侧；探伤装置本体设置在基座上，蓄电池与探伤装置本体电性连接；滚轮转动设置在安装槽横向两侧内壁上，滚轮位于空腔上方。本实用新型能够在使用探伤装置本体对钢轨定点探伤时，保证本实用新型不会发生位置偏移，探伤时稳定性更高。
一种轨道通用钢轨探伤装置

[实用新型]一种超声波金属探伤装置-CN202121143586.9有效
发明人：冯禧成;向开来;黄静汶;徐井芒 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2021-05-26 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：一种超声波金属探伤装置，包括底座、第一转动支架、伸缩杆、球型连接件、顶板和检测装置，底座与第一转动支架连接；第一转动支架与伸缩杆转动连接；底座上设有多组第一转动支架和伸缩杆；第一转动支架和伸缩杆呈圆周分布于底座上；伸缩杆顶部与球型连接件连接；球型连接件与顶板转动连接；球型连接件呈圆周分布于顶板上；顶板圆心处与检测装置连接；第二转动支架与连接支架连接；连接支架上设有夹持件，夹持件与接收器连接；接收器通过夹持件与连接支架转动连接，本实用新型结构简单操作简便，能够有效的实现多角度探伤效果，通过探针和接收器的组合能够有效的检测出物体内部结构，避免了环境中电磁变化对探伤结果产生影响。
一种超声波金属探伤装置