(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210948123.2 (22)申请日 2022.08.09 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115017746 A (43)申请公布日 2022.09.06 (73)专利权人 中铁电气化勘测设计 研究院有限 公司 地址 300000 天津市滨 海新区自贸试验区 （空港经济区） 中环西路3 6号125室 (72)发明人 皋金龙　周玉杰　陈凯　李汉卿　 李逢源　朱政　张芳志　李晶　 (74)专利代理 机构 天津睿勤专利代理事务所 (普通合伙) 12225 专利代理师 孟福成(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 114491821 A,202 2.05.13 审查员 王孜琦 (54)发明名称 一种适配曲线工况的靴轨仿真模型构建方 法 (57)摘要 本发明提供了一种适配曲线工况的靴轨仿 真模型构建方法， 包括以下步骤： 步骤1： 根据接 触轨的竖曲线数据和平面曲线数据， 计算顺线路 X、 垂直线路Y和铅锤Z三方向坐标； 步骤2： 根据设 计信息数据和步骤1的计算结果， 计算防爬器、 端 部弯头、 鱼尾板、 膨胀接头和悬挂点的顺线路X、 垂直线路Y和铅锤Z三方向坐标； 步骤3： 根据接触 轨型号和步骤2的计算结果， 计算出每个悬挂点 的支座反力， 两个相邻悬挂点挠曲线； 挠曲线由 集中外力挠度材料力学方程计算得到， 支座反力 由静力学力矩平 衡计算得到。 本发 明针对平面曲 线和竖曲线工况， 额外考虑支座反力产生的接触 轨挠度对动力学的影响， 进一步提高了靴轨动态 仿真的精度和实际的贴合度。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115017746 B 2022.11.29 CN 115017746 B 1.一种适配曲线工况的靴轨 仿真模型构建方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1： 根据接触轨的竖曲线数据和平面曲线数据， 计算顺线路X、 垂直线路Y和铅锤Z三 方向坐标； 步骤2： 根据设计信息数据和步骤1的计算结果， 计算防爬器、 端部弯头、 鱼尾板、 膨胀接 头和悬挂 点的顺线路X、 垂直线路Y和铅锤 Z三方向坐标； 步骤3： 根据接触轨型号和步骤2的计算结果， 计算出每个悬挂点的支座反力， 两个相邻 悬挂点的挠 曲线； 挠曲线由集中外力挠度材料力学方程计算得到， 支座反力由静力学力矩 平衡计算得到； 步骤3中， 集中外力挠度材料力学方程 ， 其中挠度 为沿接 触轨固定点的虚拟射线与接触轨计算点设计值的铅锤方向差值， E为接触轨弹性模量， I为 接触轨截面惯性矩， l为单根接触轨长度， P 为外力数值， 为计算悬挂点与固定点之间的距 离,A为外力P距离固定点距离， B为外力P距离滑动支座距离， 外力数值P由防爬器、 端部弯头、 鱼尾板和膨胀接头的重量组成， 分别计算每个外力数 值P引起的挠度， 叠加形成整体的挠度 ； 计算第一根接触轨时， 防爬器所在悬挂点定义为材料力学中的固定点， 接触轨末端定 义为材料力学中的滑动支座， 固定点和滑动支座之间的悬挂点为计算悬挂点， 形成简支梁 结构， 后续依次计算时， 以上一 根接触轨末端作为当前接触轨计算的固定点。 2.如权利要求1所述的适配曲线工况的靴轨仿真模型构建方法， 其特征在于： 竖曲线数 据包括变坡点里程、 切线段长度、 前坡度、 竖曲线半径； 平面曲线 数据包括曲线起始里程、 曲 线结束里程、 前缓曲长、 后缓曲长、 平面曲线半径和外 轨超高。 3.如权利要求1所述的适配曲线工况的靴轨仿真模型构建方法， 其特征在于： 步骤1的 计算采用矩阵变化和曲线解析， 矩阵变化采用线性代数中的平 移和旋转变换矩阵， 曲线解析包括平面曲线解析和竖曲线解析， 平面曲线解析采用缓圆曲线 和纯圆曲线 ， 其中， R 为平面曲线半径， x为顺线路X坐标， y为垂 直线路Y坐标， 缓圆曲线和纯圆曲线的分 界点作该 点斜率的垂线， 距离分界点距离为R的点 坐标即为[a,b],得到a和b的数值， L 为缓曲长度； 竖曲线解析采用直线 和纯圆曲线 ， 其中 为竖 曲线半径， k为前坡度， x为顺线路X坐标， z为铅锤线路Z坐标， 直线和纯圆 曲线的分 界点作该 点斜率的垂线， 距离分界点距离为 的点坐标即为[ , ],得到 和 的数值， 同时叠加 平面曲线中超高的牛 顿‑拉格朗日非等距差值结果。 4.如权利要求1所述的适配曲线工况的靴轨仿真模型构建方法， 其特征在于： 设计信 息权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115017746 B 2数据包括防爬器位置、 端部弯头型号、 鱼尾板位置、 跨距分布、 膨胀接头位置和各部件重量， 各部件为防爬器、 端部弯头、 鱼尾板和膨胀接 头。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115017746 B 3