[发明专利]铁路扣件弹条断裂飞溅风险预测方法及装置

权利要求书

1.一种铁路扣件弹条断裂飞溅风险预测方法，其特征在于，所述方法包括：

建立三维非线性有限元模型，所述三维非线性有限元模型为对铁路扣件进行组装后形成的实体有限元模型，所述铁路扣件包括钢轨、弹条、轨距挡块、弹性胶垫及铁垫板；

将所述实体有限元模型设置为服役状态，所述服役状态指所述弹条与所述钢轨之间产生扣压力；

建立车辆与所述钢轨的耦合空间仿真模型；

根据所述耦合空间仿真模型，获取在所述钢轨出现波磨情况时所述车辆与所述钢轨之间的动力响应数据，所述动力响应数据包括钢轨扣件力、钢轨动态位移、钢轨振动加速度；

将所述动力响应数据作为激励输入至所述三维非线性有限元模型，获得所述弹条的断裂飞溅风险数据，其中，所述弹条的断裂飞溅风险数据包括所述弹条的折断部位在断裂时所述弹条的运动数据；

根据所述弹条的断裂飞溅风险数据对所述弹条的飞溅风险进行预测，并得到风险预测结果；

其中，根据所述弹条的断裂飞溅风险数据对所述弹条的飞溅风险进行预测，并得到风险预测结果，包括：

根据所述弹条的断裂飞溅风险数据获取所述弹条在断裂飞溅初始状态时的速度值和角度值；

根据所述速度值和所述角度值获取所述弹条的断裂飞溅模拟数据；

根据所述断裂飞溅模拟数据模拟所述弹条的断裂飞溅轨迹；

基于所述轨迹判断所述弹条的飞溅风险，并得到风险预测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立三维非线性有限元模型，包括：

获取所述铁路扣件的几何属性和物理属性，所述几何属性包括截面积、惯性矩、截面系数，所述物理属性包括材料密度、弹性模量和泊松比；

根据所述几何属性和所述物理属性建立所述铁路扣件的三维非线性有限元模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述动力响应数据作为激励输入至所述三维非线性有限元模型，获得所述弹条的断裂飞溅风险数据，包括：

将所述动力响应数据作为激励输入至所述铁路扣件的三维非线性有限元模型，生成所述铁路扣件的应力云图；

根据所述铁路扣件的应力云图获取所述弹条的折断部位；

获取所述折断部位在断裂时的所述弹条的运动数据，所述弹条的运动数据为用于表征所述弹条的断裂飞溅风险数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述断裂飞溅模拟数据包括所述弹条的飞溅最大高度和所述弹条的飞溅最大距离，根据所述速度值和所述角度值获取所述弹条的断裂飞溅模拟数据，包括：

基于获得所述弹条的飞溅最大高度；

基于获得所述弹条的飞溅最大距离；

其中，H为所述弹条的飞溅最大高度，v为所述弹条在断裂飞溅初始状态时的速度值，θ为所述弹条在断裂飞溅初始状态时的角度值，g为重力加速度，L为所述弹条的飞溅最大距离。