[发明专利]确定高速铁路钢轨磨损的方法和装置

说明书

本发明公开了一种确定高速铁路钢轨磨损的方法和装置。其中，该方法包括：获取车辆模型数据；对车辆模型数据进行计算得到轮轨接触参数；根据轮轨接触参数得到轮轨接触斑内的磨损深度；根据轮轨接触斑内的磨损深度确定钢轨型面的磨损速率。本发明解决了现有技术无法对钢轨磨损量进行定量预测的技术问题。

技术领域

本发明涉及动力学领域，具体而言，涉及一种确定高速铁路钢轨磨损的方法和装置。

背景技术

铁路是国民经济发展的大动脉，高速铁路是现代化铁路运输的必然选择和核心技术。目前，我国高速铁路的发展正逐渐从大规模建设向长期安全运营转变。随着高速铁路运营时间的增长，钢轨出现了磨损现象。钢轨的磨损引起钢轨轨头型面的改变，进而导致轮轨接触状态和车辆轨道系统动力响应发生变化，对列车高速运行的稳定性、安全性以及车辆轨道系统各个部件的使用寿命都产生了很大的影响。

在现有技术中，可通过数值仿真计算的方式来预测高速铁路钢轨磨损，然而现有的计算方法大多是针对车轮磨损的，并且对于轨道条件的考虑通常过于简化。此外，现有的计算方法一般将车辆设计为以固定速度在一段直线轨道或曲线轨道或由直线段曲线段组成的复合轨道上运行。而在实际运营中，列车的运行条件往往比较复杂，可能会以多种速度形式，并且轨道也是由多种不同轨道条件地段组成。上述现有计算方法的缺陷影响了对钢轨磨损进行预测的合理性和数值方法的实用性。另外，现有的大部分预测方法采用特定运行距离作为车轮型面更新步长，即列车运行固定距离后，车轮型面进行更新。这种型面更新方法虽然在一定程度上可以提高计算效率，但可能会在计算过程中引起磨损的偏差，并且偏差可能会不断累积、放大甚至直接导致错误发生，由此可见，现有的预测钢轨磨损的方法很难确保数值计算的可靠性和稳定性。而对于钢轨的磨损问题，目前国内外仍多采用磨损指数、接触斑磨损功率等指标对磨损情况进行评定。这些评定方法虽然具有不同的出发点，并能在一定程度上反映磨损的影响因素和规律，但不能对钢轨磨损量及分布情况进行定量预测。

针对上述现有技术无法对钢轨磨损量进行定量预测的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种确定高速铁路钢轨磨损的方法和装置，以至少解决现有技术无法对钢轨磨损量进行定量预测的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种确定高速铁路钢轨磨损的方法，包括：获取车辆模型数据；对车辆模型数据进行计算得到轮轨接触参数；根据轮轨接触参数得到轮轨接触斑内的磨损深度；根据轮轨接触斑内的磨损深度确定钢轨型面的磨损速率。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种确定高速铁路钢轨磨损的装置，包括：获取模块，用于获取车辆模型数据；计算模块，用于对车辆模型数据进行计算得到轮轨接触参数；处理模块，用于根据轮轨接触参数得到轮轨接触斑内的磨损深度；确定模块，用于根据轮轨接触斑内的磨损深度确定钢轨型面的磨损速率。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行确定高速铁路钢轨磨损的方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行确定高速铁路钢轨磨损的方法。

在本发明实施例中，采用车辆-轨道耦合动力学和材料磨损理论计算钢轨磨损的方式，通过获取车辆模型数据，并对车辆模型数据进行计算，得到轮轨接触参数，然后再根据轮轨接触参数得到轮轨接触斑内的磨损深度，进一步根据轮轨接触斑内的磨损深度确定钢轨型面的磨损速率，达到了对钢轨磨损量进行定量预测的目的，从而实现了减缓钢轨磨损发展的技术效果，进而解决了现有技术无法对钢轨磨损量进行定量预测的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种确定高速铁路钢轨磨损的方法流程图；