[发明专利]确定高速铁路钢轨磨损的方法和装置

权利要求书

1.一种确定高速铁路钢轨磨损的方法，其特征在于，包括：

获取车辆模型数据；

对所述车辆模型数据进行计算得到轮轨接触参数，其中，所述轮轨接触参数至少包括：蠕滑速度的分布函数；

根据所述轮轨接触参数得到轮轨接触斑内的磨损深度；

根据所述轮轨接触斑内的磨损深度确定钢轨型面的磨损速率；

其中，所述根据所述轮轨接触斑内的磨损深度确定钢轨型面的磨损速率，包括：

在所述钢轨型面上确定多个断面的断面位置；

计算每个断面在预设时间步长内的磨损深度；

根据所述每个断面的磨损深度确定所述钢轨型面的磨损深度分布函数；

根据所述磨损深度分布函数计算在所述预设时间步长内的磨损平均值；

根据所述磨损平均值得到所述磨损速率；

其中，对所述车辆模型数据进行计算得到所述蠕滑速度的分布函数，包括：

对所述轮轨接触斑进行离散化处理，得到多个离散单元；

分别计算所述多个离散单元中的每个离散单元的蠕滑速度；

根据所述每个离散单元的蠕滑速度以及所述每个离散单元的位置信息，得到所述蠕滑速度的分布函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述轮轨接触参数得到轮轨接触斑内的磨损深度，包括：

获取所述每个离散单元的位置信息；

基于材料磨损模型确定所述每个离散单元的磨损体积；

根据所述每个离散单元的磨损体积以及所述每个离散单元的位置信息确定所述每个离散单元的磨损深度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述每个离散单元的磨损体积以及所述每个离散单元的位置信息确定所述每个离散单元的磨损深度，包括：

根据所述每个离散单元的位置信息计算所述每个离散单元的法向应力；

根据所述每个离散单元的位置信息确定所述每个离散单元与轮轨表面的相对滑动速度；

根据所述相对滑动速度确定轮轨的相对滑动距离；

根据所述法向应力、所述相对滑动距离以及所述磨损体积计算所述每个离散单元的磨损深度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算每个断面在所述预设时间步长内的磨损深度，包括：

对所述预设时间步长进行采样，得到多个采样时刻，其中，所述预设时间步长为车辆经过所述断面位置的时长；

根据所述每个断面的断面位置以及所述轮轨接触斑内的磨损深度，确定在每个采样时刻所述每个断面的磨损深度；

基于所述每个断面，对所述每个采样时刻的磨损深度进行累加，得到所述每个断面的磨损深度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述轮轨接触斑内的磨损深度确定钢轨型面的磨损速率之后，所述方法还包括：

获取经过目标区域车辆的信息，其中，所述车辆的信息包括如下至少之一：所述车辆的车型、速度以及数量；

根据所述车辆的信息以及速度权重因子、车型权重因子确定钢轨的加权平均磨损速率，其中，所述钢轨的加权平均磨损速率包括左股钢轨的磨损速率和右股钢轨的磨损速率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在根据所述轮轨接触斑内的磨损深度确定钢轨型面的磨损速率之后，所述方法还包括：

根据所述左股钢轨的磨损速率和所述右股钢轨的磨损速率确定所述钢轨的最大磨损速率；

根据所述钢轨的最大磨损速率以及所述钢轨的磨损深度阈值确定所述车辆经过所述目标区域的次数；

根据所述左股钢轨的磨损速率、所述右股钢轨的磨损速率以及所述车辆经过所述目标区域的次数确定所述左股钢轨的型面磨损深度分布函数以及所述右股钢轨的型面磨损深度分布函数；

根据所述左股钢轨的型面磨损深度分布函数以及所述右股钢轨的型面磨损深度分布函数对所述钢轨型面进行更新。