[发明专利]车轮踏面缺陷模拟方法及装置

说明书

本申请实施例提供一种车轮踏面缺陷模拟方法及装置。首先获取用于模拟目标车轮的车轮踏面缺陷的配置信息，然后基于配置信息随机生成踏面缺陷区域数量个踏面缺陷区域长度范围的车轮踏面缺陷长度，并计算随机生成的每个车轮踏面缺陷长度对应的位移激励曲线。接着基于计算得到的每个位移激励曲线在轮轨接触界面的预设范围内生成服从随机分布的多个位移激励曲线。最后基于随机分布的多个位移激励曲线模拟目标车轮的车轮踏面缺陷。由此，能够较好地描述由于多种因素而形成的车轮踏面缺陷的位移激励，将车轮踏面缺陷等效在轮轨接触界面上作为位移输入的激励载荷，从而无需花费大量时间来修改模型，极大降低了建模工作量，同时也更容易实现随机的效果。

技术领域

本申请涉及轨道交通及计算机技术领域，具体而言，涉及一种车轮踏面缺陷模拟方法及装置。

背景技术

目前在进行显式有限元建模仿真时，若将车轮的踏面缺陷建立在车轮有限元模型上，则需要进行许多复杂的细化网格处理，同时考虑实际工况，车轮上往往会产生多个不同类型的踏面缺陷区域(例如扁疤、剥离等)，并且其分布情况也是随机的，若此时还是将这些车轮踏面缺陷建在车轮上，会花费大量时间来修改模型，极大增加工作量，同时也很难以实现随机的效果。

申请内容

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种车轮踏面缺陷模拟方法及装置，能够较好地描述由于多种因素而形成的车轮踏面缺陷的位移激励，将车轮踏面缺陷等效在轮轨接触界面上作为位移输入的激励载荷，从而无需花费大量时间来修改模型，极大降低了建模工作量，同时也更容易实现随机的效果。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种车轮踏面缺陷模拟方法，应用于电子设备，所述方法包括：

获取用于模拟目标车轮的车轮踏面缺陷的配置信息，所述配置信息包括踏面缺陷区域数量和踏面缺陷区域长度范围；

基于所述配置信息随机生成所述踏面缺陷区域数量个所述踏面缺陷区域长度范围的车轮踏面缺陷长度；

计算随机生成的每个车轮踏面缺陷长度对应的位移激励曲线；

基于计算得到的每个车轮踏面缺陷长度对应的位移激励曲线在轮轨接触界面的预设范围内生成服从随机分布的多个位移激励曲线；

基于所述随机分布的多个位移激励曲线模拟所述目标车轮的车轮踏面缺陷。

可选地，所述基于所述配置信息随机生成所述踏面缺陷区域数量个所述踏面缺陷区域长度范围的车轮踏面缺陷长度的步骤，包括：

在所述踏面缺陷区域长度范围内产生车轮踏面缺陷长度初始值；

基于所述车轮踏面缺陷长度初始值在所述踏面缺陷区域长度范围内随机产生踏面缺陷区域数量个的车轮踏面缺陷长度。

可选地，所述基于所述车轮踏面缺陷长度初始值在所述踏面缺陷区域长度范围内随机产生踏面缺陷区域数量个的车轮踏面缺陷长度的递推计算公式为：

X_n+1＝(aX_n+c)mod M

上式中，X为随机产生的车轮踏面缺陷长度序列；

M为模数，取值范围为：M>0；

a为乘子，取值范围为：0<a<M；

c为偏移量，取值范围为：0≤c≤M；

X₀为车轮踏面缺陷长度初始值，取值范围为：0≤X₀≤M。

可选地，若所述车轮踏面缺陷为车轮扁疤，则所述计算随机生成的每个车轮踏面缺陷长度对应的位移激励曲线的计算公式包括：