[发明专利]一种高速列车异常振动分析方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种高速列车异常振动分析方法，其特征在于，包括：

构建车辆-轨道耦合动力学模型，所述车辆-轨道耦合动力学模型包含：车辆动力学模型和轨道动力学模型；

对所述车辆-轨道耦合动力学模型施加不平顺复杂轮轨激励，确定复杂轮轨激励下车辆产生异常振动时刻的车体模态数据，所述复杂轮轨激励包含轨道激扰和车辆激扰；

根据所述异常振动时刻的车体模态数据的特征参数对车辆动力学模型的材料性能参数进行修正，修正后得到车体有限元模型，并将所述车体有限元模型输入到所述车辆-轨道耦合动力学模型中；

将所述复杂轮轨激励输入到新后的所述车辆-轨道耦合动力学模型中，按照车辆测试的初始条件，确定车辆产生异常振动时刻的共振测试数据，所述初始条件包含运行速度、加速度、牵引制动操作模式；

根据车辆发生异常振动时刻的共振测试数据，确定所述轨道动力学模型的不平顺激扰信息，以及所述车辆动力学模型异常振动时刻的时频特性信息，共振测试数据包含：轨道共振数据和车辆共振数据；

根据所述轨道动力学模型的不平顺激扰信息和所述车辆动力学模型异常振动时刻的时频特性信息，分析施加不平顺复杂轮轨激励对车辆共振传递数据及车辆异常共振数据。

2.根据权利要求1所述的高速动列车异常振动分析方法，其特征在于，构建车辆-轨道耦合动力学模型，所述车辆-轨道耦合动力学模型包含：车辆动力学模型和轨道动力学模型，包括：

根据测试车辆实际尺寸和车辆的部件质量参数、转动惯量参数及悬挂元件参数，构建所述车辆动力学模型，其中，所述车辆的部件质量参数包含车体质量参数、转向架质量参数、轮轨对质量参数、轮轴箱质量参数，所述悬挂元件参数包含悬挂位置参数、刚度参数、减振器阻尼参数；

根据轨道实际尺寸构建轨道动力学模型，其中，轨道的各动力参数包含：胶垫刚度参数、减振器阻尼参数、扣件间距参数；

根据所述车辆动力学模型和所述轨道动力学模型，构建车辆-轨道耦合动力学模型，并且所述车辆动力学模型通过悬挂机构和轮轨与所述轨道动力学模型相互作用，实现二者耦合。

3.根据权利要求1所述的高速列车异常振动分析方法，其特征在于，对所述车辆-轨道耦合动力学模型施加不平顺复杂轮轨激励，确定复杂轮轨激励下车辆产生异常振动时刻的车体模态数据，所述复杂轮轨激励包含轨道激扰和车辆激扰，包括：

利用MATLAB程序文件根据不平顺数据编写不平顺施加指令；

根据编写好的所述不平顺施加指令对所述车辆-轨道耦合动力学模型施加不平顺复杂轮轨激励；

施载不平顺复杂轮轨激励后，所述车辆动力学模型通过车辆的悬挂机构和轮轨与所述轨道动力学模型之间相互作用，确定复杂轮轨激励下车辆产生异常振动时刻的车体模态数据。

4.根据权利要求1所述的高速列车异常振动分析方法，其特征在于，根据所述异常振动时刻的车体模态数据的特征参数对车辆动力学模型的材料性能参数进行修正，修正后得到车体有限元模型，并将所述车体有限元模型输入到所述车辆-轨道耦合动力学模型中，包括：

将所述异常振动时刻车体模态数据的特征参数输入到所述车辆动力学模型中，所述异常振动时刻车体模态数据的特征参数包含：测点布置参数、重复测量参数、车辆激扰振点参数、轨道激扰振点参数；

根据多岛遗传算法，计算所述异常振动时刻车体模态数据的特征参数与所述车辆动力学模型的材料性能参数的灵敏度最小值，并确定灵敏度最小值为模态差异值；

根据迭代优化算法，运用所述模态差异值对所述车辆动力学模型的材料性能参数进行修正，修正后得到车体有限元模型；

将修正后的所述车体有限元模型输入到所述车辆-轨道耦合动力学模型中，得到新的所述车辆-轨道耦合动力学模型。