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[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]一种考虑材料非均匀性的轮轨二维滚动接触力计算方法-CN202211421148.3有效
发明人：赵国堂;陈帅;王衡禹;王平 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑材料非均匀性的轮轨二维滚动接触力计算方法，具体为：基于任意曲线可由一系列指数线段来逼近的事实，建立弹性模量为变量的钢轨表面非均匀层指数分层模型；确定平面应变状态下钢轨表面非均匀层在法向和切向作用下的传递矩阵和位移基本解；将轮轨二维滚动法向接触问题转化为第一类Cauchy积分方程组，然后通过Erdogan和Gupta数值计算方法求解该方程组得到轮轨二维法向接触力；基于Coulomb摩擦定律和得到的轮轨二维滚动法向接触力求解轮轨二维滚动切向接触力本发明解决了现有轮轨滚动接触理论除有限元方法外无法考虑材料非均匀特性，而有限元方法无法与动力学进行耦合的难题。
一种考虑材料均匀二维滚动接触计算方法

[发明专利]一种非线性Hertz弹簧的建立方法及应用-CN202110478765.6有效
发明人：赵鑫;尹杉;黄双超;张鹏;凌亮;杨吉忠;温泽峰 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及非线性Hertz弹簧的建立方法，还涉及该模型的应用，建立方法包括以下步骤：建立三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型，获取不同工况下的法向轮轨力；建立车辆‑轨道耦合动力学模型并基于非线性Hertz接触弹簧，获取不同工况下法向轮轨力，通过进一步引入修正因子，以得到基于改进后的Hertz弹簧下的法向轮轨力，设定多个修正因子的初始尝试值，代入该Hertz弹簧中，通过迭代变换得到改进后的Hertz弹簧。采用以上方法得到的Hertz弹簧这样的法向接触模型，可以方便地引入至常用的车辆‑轨道耦合动力学模型中，提高其轮轨法向相互作用的求解精度，同时还不会增加计算成本。
一种非线性 hertz 弹簧建立方法应用

[发明专利]一种轮轨接触状态的评价方法-CN202210281142.4在审
发明人：高原;王树国;司道林;葛晶;王猛;赵振华;杨东升;王璞;王琨淇;杨亮;王钟苑;左浩 -专利权人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所;中国铁道科学研究院集团有限公司;中国国家铁路集团有限公司
申请日： 2022-03-22 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种轮轨接触状态的评价方法，结合迹线法、准静态和移动窗理论，研究道岔区轮轨空间接触几何关系，开展岔区组合廓形及动态重组过程中的轮轨接触关系评价。本发明提出了轮轨力判断准则，计算结果更为精确，另外在循环计算中，引入了加速窗的方法，基于轮轨法向压缩量与轮轨垂向相对位移之间的几何关系，通过在轮对垂向位移迭代上添加时间窗,无需进行反复迭代积分求解轮轨渗透量和车轮曲面插值
一种接触状态评价方法

[发明专利]道岔区轮轨法向接触参数计算方法及装置-CN201710362170.8有效
发明人：王平;马晓川;徐井芒;安博洋;王健;钱瑶;陈嵘;胡辰阳;陈漫;邢梦婷 -专利权人：西南交通大学;中国铁路总公司
申请日： 2017-05-22 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种道岔区轮轨法向接触参数计算方法及装置，涉及铁路轨道技术领域。本发明实施例的道岔区轮轨法向接触参数计算方法及装置通过先将尖轨和基本轨视为一体，进行接触区域的初步寻找，再分别对尖轨和基本轨相对于车轮的最小距离进行计算，以找寻车轮与尖轨、基本轨的接触点位置，计算接触点垂向距离差，分析车轮与尖轨、基本轨的接触状态，计算车轮对尖轨和基本轨的轮轨力，最后计算车轮与尖轨和基本轨的法向接触参数。考虑到尖轨和基本轨相对错动对轮轨接触状态的影响，计算准确，且采用数值计算方法，相对于在有限元软件中建立轮轨接触模型，计算效率更高。
道岔区轮轨法接触参数计算方法装置

[实用新型]用于轮轨地面测试系统的横向和垂向动态力加载装置-CN201821361956.4有效
发明人：周伦彬 -专利权人：苏州集成校准检测认证有限公司
申请日： 2018-08-23 - 公布日： 2019-07-09 - 主分类号： G01L25/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于轮轨地面测试系统的横向和垂向动态力加载装置，所述横向和垂向动态力加载装置采用动态锤击法用力锤向钢轨施加动态力，所述力锤包括锤头、锤体和动态力测试传感器。用锤击法进行轮轨垂向力标定的方法，用这种加载方式可以解决现有轮轨垂向力地面标定的问题，提高测量精度和标定准确性，同时解决加载系统笨重不易携带的缺点。
动态力轮轨加载装置垂向地面测试系统锤击法垂向力标定本实用新型测试传感器地面标定加载系统锤体锤头钢轨加载力锤测量施加携带

[发明专利]一种模拟轮轨共形接触的计算方法、系统及存储介质-CN202310388066.1在审
发明人：安博洋;陈雨;王平;陶功权;丁昊昊;卢纯;徐井芒;陈嵘 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2023-04-12 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种模拟轮轨共形接触的计算方法、系统及存储介质，属于轮轨接触计算技术领域，模拟轮轨共形接触的计算系统用于实现模拟轮轨共形接触的计算方法，模拟轮轨共形接触的计算方法，包括：S1.确定轮轨间的曲面法向间隙；S2.确定最大纵向半轴长度；S3.确定接触斑沿横坐标的切向角度；S4.求解接触斑内的法向接触应力；S5.确定局部蠕滑率和与蠕滑率相关的参数；S6.求解黏着区的切应力和滑动区域的切应力；S7.求解接触斑内合力
一种模拟轮轨共形接触计算方法系统存储介质

[发明专利]一种评估轮轨黏着系数的方法-CN202011319133.7在审
发明人：张涛 -专利权人：国家高速列车青岛技术创新中心
申请日： 2020-11-23 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种评估轮轨黏着系数的方法，首先根据机车和轨道的实际结构建立机车三维模型和轨道三维模型，然后建立能实现机车三维模型和轨道三维模型动态耦合的轮轨空间相互作用模型，基于建立的轮轨空间相互作用模型计算得到轮轨法向力FN、轮轨横向蠕滑力Tx和轮轨纵向蠕滑力Ty，然后计算得出轮轨黏着系数，最后根据轮轨黏着系数评估机车运行情况因此本发明能够准确计算机车在既定设计方案线路上的轮轨力的动态变化情况，及时检测出空转或滑行前的异常状态，可以提前采取措施，防止事故发生。
一种评估黏着系数方法

[发明专利]非接触式轮轨动态姿态参数在线视觉测量方法及系统-CN202310071010.3在审
发明人：尹辉;黄华;许宏丽;李爽爽;潘禹辰;高亮;张英俊;杜倩倩;杨莹;高瑞锴;苗帅杰 -专利权人：北京交通大学
申请日： 2023-02-07 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明提供一种非接触式轮轨动态姿态参数在线视觉测量方法及系统，属于三维点云视觉测量技术领域，针对获取的轮轨外侧结构光照射断面区域图像序列，基于立体视觉测量原理，根据标定参数重建轮轨断面廓形点云序列；基于重建的轮轨断面廓形点云序列，分区拟合平面，结合多帧信息计算并分解特定平面法向量的角度，得到角度参数；基于重建的轮轨断面廓形点云序列，结合帧间及几何约束拟合车轮圆，确定轮轨区域关键点和钢轨参考平面，计算轮轨位移参数。本发明能够以无接触的方式简单、准确、安全地对车轮在列车运行过程中出现的横移量、沉浮量、摇头角和侧滚角进行测量；为轮轨运动姿态的非接触式测量提供了快速、准确、可靠的理论技术支持。
接触式轮轨动态姿态参数在线视觉测量方法系统

[发明专利]基于变步长搜索及Pascal求解法的轮轨接触力计算方法-CN202211278315.3在审
发明人：苏伟;王雨权;霍学晋;廖立坚;李林安;国巍;勾红叶 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司;天津大学;中铁大桥勘测设计院集团有限公司;中南大学;西南交通大学
申请日： 2022-10-19 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于变步长搜索及Pascal求解法的轮轨接触力计算方法，包括以下步骤：获取钢轨的离散点尺寸信息；获取高铁轮对的离散点尺寸信息；根据钢轨的离散点尺寸信息、高铁轮对的离散点尺寸信息拟合轮对及轨道的轮廓信息；基于轮廓信息建立轮对与钢轨的坐标变换关系；基于轮廓信息和坐标变换关系，利用变步长搜索法求解轮轨接触点；继续求解法向接触力；根据轮轨接触点和法向接触力构建Pascal搜索矩阵求Kaller线性蠕滑力。本发明能够针对交通运输领域高速列车轮轨技术的列车轨道接触数字孪生模型中列车在轨道上高速运行的接触点及接触力高精度仿真模拟，解决数字孪生模型的准确性难题。
基于步长搜索 pascal 解法接触计算方法

[发明专利]轮轨接触点计算方法-CN202211415502.1在审
发明人：崔潇;桂安富;贾成宏;柳占宇;项盼;杨帆;芮斌;林景东;王松;何凡 -专利权人：中车大连机车车辆有限公司
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本公开提供了一种轮轨接触点计算方法，包括以下步骤：S1、轮轨局部坐标系及全局坐标系选择；S2、轮对姿态描述方式选择；S3、车轮、钢轨廓形分段拟合；S4、轮轨廓形穿透量计算；S5、获得轮轨接触点位置，其中本方法采用基于廓形拟合的迹线法的技术路线，通过在轮对姿态描述方式选择环节采用欧拉参数替代欧拉角，提高了轮轨接触点求解算法姿态描述的通用性，解决欧拉角奇异问题，使其能方便地集成到多体动力学求解中。
接触计算方法

[发明专利]铁路轨道轮轨力监测系统-CN201410347233.9无效
发明人：雷晓燕;赖建飞;刘庆杰 -专利权人：华东交通大学
申请日： 2014-07-21 - 公布日： 2014-11-26 - 主分类号： G01L1/22 文献下载
摘要：一种铁路轨道轮轨力监测系统，包括应变花采集装置、NI9237模块、PC机，应变花采集装置按剪应力法粘贴在钢轨上，粘贴位置分别为左轨轨腰、左轨轨底、右轨轨腰、右轨轨底；每个位置中的应变花通过排线进行组桥，本发明的铁路轨道轮轨力监测系统，能够监测到每趟列车经过测点时的轮轨力，在监测过程中，轮轨力应变波形能够实时的显示出来，并提取轮轨力应变波形中波峰的峰值，通过标定系数的换算得到轮轨力的值。
铁路轨道轮轨力监测系统

[发明专利]轮轨动态力地面测试标定系统及方法-CN201810964996.6在审
发明人：肖颖;周伦彬 -专利权人：苏州集成校准检测认证有限公司
申请日： 2018-08-23 - 公布日： 2019-02-22 - 主分类号： G01L25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种轮轨动态力地面测试标定系统，包括：一横向静态力加载装置，用于向被测钢轨的轨头单点施加静态载荷力，所述钢轨两侧轨底上表面设置有应变传感器；一横向和垂向动态力加载装置，采用动态锤击法用力锤向钢轨施加动态力用锤击法进行轮轨垂向力标定的方法，用这种加载方式可以解决现有轮轨垂向力地面标定的问题，提高测量精度和标定准确性，同时解决加载系统笨重不易携带的缺点。
动态力轮轨钢轨应变传感器标定系统地面测试锤击法垂向力上表面标定静态力加载装置施加应变测量装置测试传感器地面标定加载系统加载装置静态载荷锤体锤头垂向单点轨头轨腰加载力锤测量携带

[实用新型]轮轨动态力地面测试标定系统-CN201821361908.5有效
发明人：周伦彬 -专利权人：苏州集成校准检测认证有限公司
申请日： 2018-08-23 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： G01L25/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种轮轨动态力地面测试标定系统，包括：一横向静态力加载装置，用于向被测钢轨的轨头单点施加静态载荷力，所述钢轨两侧轨底上表面设置有应变传感器；一横向和垂向动态力加载装置，采用动态锤击法用力锤向钢轨施加动态力用锤击法进行轮轨垂向力标定的方法，用这种加载方式可以解决现有轮轨垂向力地面标定的问题，提高测量精度和标定准确性，同时解决加载系统笨重不易携带的缺点。
动态力轮轨钢轨应变传感器标定系统地面测试锤击法垂向力上表面标定静态力加载装置施加应变测量装置本实用新型测试传感器地面标定加载系统加载装置静态载荷锤体锤头垂向单点轨头轨腰加载力锤测量携带

[实用新型]轮轨动态力地面测试标定系统-CN201821361958.3有效
发明人：周伦彬;肖颖 -专利权人：苏州集成校准检测认证有限公司
申请日： 2018-08-23 - 公布日： 2019-07-09 - 主分类号： G01L25/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种轮轨动态力地面测试标定系统，包括：一横向静态力加载装置，用于向被测钢轨的轨头单点施加静态载荷力，所述钢轨两侧轨底上表面设置有应变传感器；一横向和垂向动态力加载装置，采用动态锤击法用力锤向钢轨施加动态力用锤击法进行轮轨垂向力标定的方法，用这种加载方式可以解决现有轮轨垂向力地面标定的问题，提高测量精度和标定准确性，同时解决加载系统笨重不易携带的缺点。
动态力轮轨钢轨应变传感器标定系统地面测试锤击法垂向力上表面标定静态力加载装置施加应变测量装置本实用新型测试传感器地面标定加载系统加载装置静态载荷锤体锤头垂向单点轨头轨腰加载力锤测量携带

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