[发明专利]一种铁路扣件检测方法及装置

权利要求书

1.一种铁路扣件检测方法，其特征在于，包括：

获取扣件系统中各部件组成的三维非线性有限元模型，所述扣件系统包括弹条；

对所述三维非线性有限元模型进行静力分析获得分析数据；

根据所述分析数据对所述三维非线性有限元模型进行模态分析，得到所述弹条的各阶振型及每阶振型对应的固有频率。

2.根据权利要求1所述的铁路扣件检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取钢轨波磨数据；

根据所述钢轨波磨数据分析得到轮轨激振频率；

根据所述固有频率和所述轮轨激振频率分析所述弹条是否会发生共振。

3.根据权利要求1所述的铁路扣件检测方法，其特征在于，所述获取扣件系统中各部件组成的三维非线性有限元模型之前，还包括：

根据所述扣件系统中各部件的几何属性建立对应的原比例三维实体模型，所述几何属性包括截面积、惯性矩、截面系数；

根据所述三维实体模型建立所述扣件系统装配状态下的三维非线性有限元模型。

4.根据权利要求1所述的铁路扣件检测方法，其特征在于，所述对所述三维非线性有限元模型进行静力分析获得分析数据的步骤，包括：

获取所述三维非线性有限元模型中各部件的物理属性和静力分析的第一分析参数，所述物理属性包括扣件系统中各部件的弹性模量、泊松比、材料密度，所述第一分析参数包括静态分析的载荷、应变类型、模块分析类型、约束类型；

根据所述物理属性和所述第一分析参数分析所述三维非线性有限元模型中所述弹条的变化数据，所述变化数据包括所述弹条的位移变化数据和应力变化数据。

5.根据权利要求4所述的铁路扣件检测方法，其特征在于，所述对所述三维非线性有限元模型进行静力分析获得分析数据，还包括：

根据所述变化数据得到所述弹条的位移图和应力图。

6.根据权利要求3所述的铁路扣件检测方法，其特征在于，所述获取所述三维非线性有限元模型中各部件的物理属性和静力分析的第一分析参数的步骤之前，还包括：

获取所述扣件系统中各部件的相互作用关系；

根据所述相互作用关系设置所述扣件系统各部件之间的接触关系。

7.根据权利要求1所述的铁路扣件检测方法，其特征在于，所述根据所述分析数据对所述三维非线性有限元模型进行模态分析，得到所述弹条的各阶振型及每阶振型对应的固有频率的步骤，包括：

根据所述静力分析获得的所述分析数据设置多个载荷步；

根据所述载荷步进行模态分析获得所述弹条的各阶振型及各阶振型对应的固有频率；

所述载荷步包括载荷值和执行所述载荷步的时间值。

8.根据权利要求2所述的铁路扣件检测方法，其特征在于，所述根据所述钢轨波磨数据分析得到轮轨激振频率的步骤，包括：

对所述钢轨波磨数据进行分析得到钢轨波磨的主波长范围；

根据所述主波长范围分析得到所述钢轨波磨所导致的轮轨激振频率的范围。

9.根据权利要求8所述的铁路扣件检测方法，其特征在于，所述根据所述主波长范围计算所述钢轨波磨所导致的轮轨激振频率的范围的步骤通过以下方式实现：

其中λ代表钢轨波磨主波长，ν代表车辆实际运行速度，f代表轮轨激振频率。

10.一种铁路扣件检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取扣件系统中各部件组成的三维非线性有限元模型，所述扣件系统包括弹条；

所述获取模块还用于获取扣件系统各部件的物理属性、静力分析的第一分析参数和模态分析的第二分析参数；

分析模块，用于对所述三维非线性有限元模型进行静力分析获得分析数据，并根据所述分析数据对所述三维非线性有限元模型进行模态分析，得到所述弹条的各阶振型及每阶振型对应的固有频率；

所述铁路扣件检测装置还包括：

检测模块，用于获取钢轨波磨数据，所述分析模块还用于根据所述钢轨波磨数据分析得到轮轨激振频率；

判断模块，用于根据所述固有频率和所述轮轨激振频率分析所述弹条是否发生共振。