[发明专利]一种研究列车脱轨行为的仿真方法

权利要求书

1.一种研究列车脱轨行为的仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.根据研究车辆，建立所研究车辆的多体动力学模型；

S2.在所述多体动力学模型中建立虚拟传感器，设置多体动力学模型中的轮轨关系为多点接触和弹性接触；

S3.在多体动力学模型中导入所建立的虚拟传感器的虚拟传感器采集数据；

S4.设置仿真运行工况；

S5.在多体动力学模型中设置车辆故障；

S6.对多体动力学模型开始仿真，获取仿真脱轨过程中，虚拟传感器采集的信号，得到仿真结束的观察结果；

S7.将虚拟传感器采集的信号和所述S3中虚拟传感器的振动信号输入到振动信号分析单元得到分析结果。

2.根据权利要求1所述的一种研究列车脱轨行为的仿真方法，其特征在于，在所述S1中，基于车辆动力学理论、结合所研究车辆的实际结构与参数，建立多体动力学模型，所述多体动力学模型由自行编程实现或使用商业动力学仿真软件实现。

3.根据权利要求2所述的一种研究列车脱轨行为的仿真方法，其特征在于，在所述多体动力学模型中，对研究车辆的关键车辆部件建立成为6自由度的刚体模型，所述关键车辆部件包括但不限于车体、构架、轮对和轴箱，同时对多体动力学模型中的特殊部件进行设置，设置特殊部件为结构弹性的刚柔耦合模型。

4.根据权利要求1所述的一种研究列车脱轨行为的仿真方法，其特征在于，所述S3中，基于所述研究车辆，设置所述虚拟传感器的数据信息，所述虚拟传感器的数据信息包括但不限于检测部件、安装位置、采集信号方向、信号类型和采样频率。

5.根据权利要求1所述的一种研究列车脱轨行为的仿真方法，其特征在于，在所述S4中，基于所述研究车辆进行车辆牵引状态设置、车辆运行速度设置、线路设置和轨道不平顺等级设置。

6.根据权利要求1所述的一种研究列车脱轨行为的仿真方法，其特征在于，在所述S5中，为多体动力学模型设置可以导致脱轨的车辆故障，包括轮对故障、悬挂系统故障。

7.根据权利要求1所述的一种研究列车脱轨行为的仿真方法，其特征在于，在所述S6中，设置仿真时间后，开始仿真，在仿真结束后，查看列车整个仿真过程中的车辆部件的形态、轮轨接触状态，观察列车从正常运行、发生脱轨、脱轨后的轮轨接触状态。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种研究列车脱轨行为的仿真方法，其特征在于，在所述S7中，所述振动信号分析单元对仿真分析后获取的信号进行相应分析，相应分析包括时域分析，分析脱轨前后振动量级、位移变化，还包括频域分析脱轨后虚拟传感器信号的特征频率。