[发明专利]确定铁路道岔钢轨磨耗的方法及装置、存储介质

说明书

本发明公开了一种确定铁路道岔钢轨磨耗的方法及装置、存储介质、处理器。其中，该方法包括：建立车辆道岔的耦合动力学仿真模型；根据动力学仿真模型，模拟得到车辆道岔轮轨接触的参数；根据模拟得到的车辆道岔接触参数，计算得到接触斑内的磨耗深度分布结果；进而获取不同断面的磨耗速率；根据钢轨的不同断面的磨耗速率，获取用于迭代步的步长信息，根据不同断面的磨耗速率和用于迭代步的步长信息，计算得到迭代步的钢轨累积磨耗；如果迭代步内得到的钢轨累积磨耗的峰值达到极限值，发出更新信息，其中，更新信息用于表征需要对钢轨进行更新。本发明解决了现有技术中无法对道岔钢轨的磨耗进行合理准确预测的技术问题。

技术领域

本发明涉及铁道磨耗计算领域，具体而言，涉及一种确定铁路道岔钢轨磨耗的方法及装置、存储介质、处理器。

背景技术

道岔是机车车辆实现转向或者跨线的关键铁路设备，其结构复杂、部件众多。高速道岔运营过程中，转辙器区的尖轨磨耗问题尤为普遍，磨耗会引起轨头廓形及尖轨基本轨相对位置的改变，会直接影响列车过岔时的轮轨接触状态和轮载过渡情况，进而会对列车运行的安全、稳定性产生严重的影响。另外，接触不良所引起的振动冲击、塑性变形、剥离掉块等问题也会严重降低车轮与道岔钢轨件的使用寿命。其中，磨耗问题也是导致尖轨报废下道的主要原因。

目前，针对此问题铁路工务部门多通过钢轨打磨、调整几何形位、更换钢轨件等措施进行定期整治，但均为基于工程经验和现场情况的被动性方法。而对于轮轨磨耗的仿真预测技术多是针对车轮磨耗或者区间线路钢轨磨耗进行仿真、由于道岔区的复杂性，针对道岔钢轨磨耗的仿真预测技术仍很少。另外，大多数技术在磨耗仿真中采用固定步长进行型面更新，这种更新方法一定程度上可提高计算效率但可能会在计算中造成误差累积甚至直接导致错误的发生，较难确保数值计算的可靠性和稳定性。

针对现有技术中无法对道岔钢轨的磨耗进行合理准确预测的问题，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铁路道岔钢轨磨耗的方法及装置、存储介质、处理器，以至少解决现有技术中无法对道岔钢轨的磨耗进行合理准确预测的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种确定铁路道岔钢轨磨耗的方法，包括：建立车辆道岔的耦合动力学仿真模型；根据所述动力学仿真模型，模拟得到车辆道岔轮轨接触的参数，所述参数包括以下至少之一：轮轨接触斑几何特征、接触斑内的滑动区黏着区分布、接触法向力、蠕滑速度、蠕滑力；根据所述模拟得到的车辆道岔接触参数，计算得到接触斑内的磨耗深度分布结果；叠加不同时刻所述接触斑内的磨耗深度分布结果，获取钢轨的不同断面的磨耗深度分布结果，进而获取不同断面的磨耗速率；根据所述钢轨的不同断面的磨耗速率，获取用于迭代步的步长信息，根据不同断面的磨耗速率和用于迭代步的步长信息，计算得到迭代步的钢轨累积磨耗；如果迭代步内得到的所述钢轨累积磨耗的峰值达到极限值，发出更新信息，其中，所述更新信息用于表征需要对所述钢轨进行更新。

进一步地，建立车辆道岔的耦合动力学仿真模型之前，所述方法还包括：建立车辆动力学模型；基于基本轨与尖轨的组合位置关系以及钢轨的变截面特性建立道岔动力学模型；建立轮轨接触计算模型；基于所述车辆动力学模型、所述道岔动力学模型和所述轮轨接触计算模型组成车辆道岔的耦合动力学仿真模型。

进一步地，叠加不同时刻所述接触斑内的磨耗深度分布结果，获取钢轨的不同断面的磨耗深度分布结果之前，所述方法包括：将接触斑进行离散化处理，得到N个矩形离散块；基于材料磨损理论模型计算每个所述矩形离散块的磨耗体积损失；基于所述磨耗体积损失计算得到每个所述矩形离散块对应的磨耗深度，其中，所述计算得到的每个所述矩形离散块对应的磨耗深度构成接触斑内的磨耗深度分布。