[发明专利]一种W型弹条参数化建模方法

说明书

本发明公开一种W型弹条参数化建模方法，包括，A．获取弹条正视图与展开图中的设计参数；B．计算弹条正视图曲线方程和弹条展开图曲线方程；C．基于弹条的对称性结构，得到弹条整体轴线空间曲线方程；D．利用Matlab软件编制参数化建模程序，其功能为基于弹条设计参数快速得到弹条轴线空间曲线方程；E．输入弹条直径D，利用有限元软件完成建模。有益效果是，由于只需获取弹条结构的基本参数：、、、、、、、及、，并保证其精度，即可通过参数化建模程序得到弹条轴线空间曲线方程，基于该方程和弹条直径D，可利用有限元软件快速准确的建立相应有限元模型。

技术领域

本发明涉及一种铁路弹条的建模方法；特别是涉及一种W型弹条参数化建模方法。

背景技术

现有弹条建模方法主要分为两种。一是直接基于弹条的三视图通过Solid Works等 软件直接建立有限元模型。这种方法虽然建模效率很高，但由于软件对三视图的识别存在误差，因此建模精度难以保证。二是采用三坐标测量及逆向工程技术，对典型的“W” 结构弹条进行数据采集，通过数据拟合得到用多项式分段表达的弹条中心曲线，并建立 基于此中心曲线的三维模型。这种方法需对弹条结构各部分的坐标进行测量采集，数据 量大，在数据采集和拟合等步骤均存在误差，弹条的建模效率和精度都难以保证。因此， 现有弹条建模方法在建模效率以及精度方面具有一定缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够极大提升弹条建模效率和精度的参数 化建模方法。

本发明所采用的技术方案是，一种W型弹条参数化建模方法，包括，

A.获取弹条正视图与展开图中的设计参数；

B.计算弹条正视图曲线方程和弹条展开图曲线方程；

C.基于弹条的对称性结构，得到弹条整体轴线空间曲线方程；

D.利用Matlab软件编制参数化建模程序，其功能为基于弹条设计参数快速得到弹条轴线空间曲线方程；

E.输入弹条直径D，利用有限元软件完成建模。

所述步骤A，设计参数包括

正视图中拱跨L、半拱跨L₁、弹程H、边肢拱高H₁、中肢拱高H₂和展开图中肢前端 半径R₁、尾部半径R₂、边肢前端半径R₃、圆心横向距离b₁、前端直线长b₂；

所述步骤B，根据弹条中心轴线的空间位置，确定弹条的空间几何尺寸。

所述步骤B，分段计算右肢或左肢以中心轴线展开的空间曲线；

确定弹条右肢或左肢轴线三维坐标；

弹条右肢或左肢三维空间曲线的六个参数分别为L、L₁、H₁、R₃及b₁、b₂；

分段计算弹条中肢以中心轴线展开的空间曲线；

确定弹条中肢轴线三维坐标；

弹条中肢的三维空间曲线的七个参数分别为L、L₁、H、H₁、H₂、R₁、R₂。