[发明专利]一种风致铁路接触网姿态解耦的风载识别方法

权利要求书

1.一种风致铁路接触网姿态解耦的风载识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用现场设备检测接触网定位点的实际风致位移，建立风载矢量分解下接触网定位点的二维风致位移与风载的数学关系式；

建立与接触网结构一致的接触网有限元模型，对接触网有限元模型施加载荷，记录施加载荷后接触网有限元模型定位点的位移，求解所述数学关系式中的接触网风载-位移仿真系数；

将检测所得的接触网定位点的实际风致位移和求解的所述接触网风载-位移仿真系数代入到所述数学关系式中，求得此时接触网定位点的风载；

所述风载矢量分解下接触网定位点的二维风致位移与风载的数学关系式，具体如下：

式中，Fx为接触网定位点沿X轴方向的横向风载；Fy为接触网定位点沿Y轴方向的垂向风载；a、b、c、d、e为接触网风载-位移仿真系数；X为接触网定位点沿X轴方向的风致位移；Y为接触网定位点沿Y轴方向的风致位移；

所述对接触网有限元模型施加载荷，记录施加载荷后接触网有限元模型定位点的位移，求解所述数学关系式中的接触网风载-位移仿真系数，包括：

对接触网有限元模型中的定位点施加横向载荷Fx₀，通过接触网有限元模型计算输出定位点横向位移X₁₀、垂向位移Y₁₀，通过式a＝X₁₀/Fx₀、b＝Y₁₀/Fx₀，求解接触网风载-位移仿真系数a、b；

对接触网有限元模型中的定位点施加垂向载荷Fy₀，通过接触网有限元模型计算输出定位点横向位移X₂₀、垂向位移Y₂₀，通过式e＝Y₂₀/Fy₀，求解接触网风载-位移仿真系数e；

对接触网有限元模型中的定位点施加垂向载荷-Fy₀，-Fy₀与Fy₀大小一致、方向相反，通过接触网有限元模型计算输出定位点横向位移X₂₀′，通过式c＝(X₂₀+X₂₀′)/(2Fy₀²)、d＝(X₂₀-X₂₀′)/(2Fy₀)，求解接触网风载-位移仿真系数c、d。

2.根据权利要求1所述的风致铁路接触网姿态解耦的风载识别方法，其特征在于，所述利用现场设备检测接触网定位点的实际风致位移，包括：

将接触网定位点设置为位移检测的目标，以接触网定位点为原点，沿铁路线路架设方向且与轨面平行的轴为X轴、沿铁路线路高度方向且垂直于轨面的轴为Y轴建立坐标系，通过安装于接触网附近的检测设备检测接触网定位点的X、Y方向的实际风致位移。

3.根据权利要求1所述的风致铁路接触网姿态解耦的风载识别方法，其特征在于，所述建立与接触网结构一致的接触网有限元模型，具体是指：利用ABAQUS软件建立与接触网结构一致的双跨接触网三维实体模型。

4.根据权利要求1所述的风致铁路接触网姿态解耦的风载识别方法，其特征在于，所述现场设备为面阵CCD相机，所述面阵CCD相机通过智能视觉识别的方法检测接触网定位点的实际风致位移。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的风致铁路接触网姿态解耦的风载识别方法，其特征在于，所述接触网定位点是指定位器定位线夹与接触线的固定处。