[发明专利]轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法

权利要求书

1.一种轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，其特征在于，包括：

建立轮轨机构疲劳寿命的可靠性分析模型；

在预设模拟条件下对所述可靠性分析模型进行动态仿真模拟，以获取轮轨之间的接触应力；

根据材料参数及所述接触应力确定目标疲劳寿命及所述目标疲劳寿命对应的滑轨危险截面；

对所述可靠性分析模型在不同模拟条件下进行动态仿真模拟，以获取所述滑轨危险截面对应的疲劳寿命样本；

根据预设拟合方法对所述疲劳寿命样本进行拟合，以获取可靠性评估模型；

根据所述可靠性评估模型进行轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估。

2.根据权利要求1所述的轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，其特征在于，所述预设模拟条件包括载荷和加载时间；

所述在预设模拟条件下对所述可靠性分析模型进行动态仿真模拟，以获取轮轨之间的接触应力，包括：

将所述加载时间离散为预设数量的时间点；

在预设载荷下对所述可靠性分析模型进行动态仿真模拟，以输出各所述时间点对应的轮轨之间的接触压力；

根据各所述时间点对应的轮轨之间的接触压力及所述材料参数，确定各所述时间点对应的轮轨之间的接触应力。

3.根据权利要求2所述的轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，其特征在于，所述根据各所述时间点对应的轮轨之间的接触压力及所述材料参数，确定各所述时间点对应的轮轨之间的接触应力，其中，通过第一公式确定所述接触应力，所述第一公式为：

其中，F为所述时间点对应的轮轨之间的接触压力，B为接触线长度，E₁和E₂分别为滑轮和滑轨的弹性模量，μ₁和μ₂分别为滑轮和滑轨的泊松比，ρ₁和ρ₂分别为滑轮和滑轨的初始接触线的曲率半径，σ_H为所述时间点对应的轮轨之间的接触应力。

4.根据权利要求2所述的轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，其特征在于，所述可靠性分析模型包括多个滑轮组，且任一滑轮组包括两个滑轮；

所述根据材料参数及所述接触应力确定目标疲劳寿命及所述目标疲劳寿命对应的滑轨危险截面，包括：

根据所述材料参数及所述接触应力确定各滑轮组在各所述时间点对应的疲劳寿命；

将所述疲劳寿命中的最小疲劳寿命确定为所述目标疲劳寿命，所述目标疲劳寿命对应的时间点确定为目标时间点；

将所述目标疲劳寿命对应的滑轮组在所述目标时间点时所确定的截面确定为所述滑轮危险截面。

5.根据权利要求4所述的轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，其特征在于，所述根据所述材料参数及所述接触应力确定各滑轮组在各所述时间点对应的疲劳寿命，包括：

通过第二公式确定各滑轮组在各所述时间点对应的疲劳寿命，所述第二公式为：

其中，N为任一所述滑轮组在所述时间点对应的疲劳寿命，和为所述滑轮组内两个滑轮分别与滑轨接触面的接触应力，N₀为极限疲劳寿命，σ_lim为所述极限疲劳寿命对应的极限接触应力，m为所述材料参数。

6.根据权利要求2所述的轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，其特征在于，所述对所述可靠性分析模型在不同模拟条件下进行动态仿真模拟，以获取所述滑轨危险截面对应的疲劳寿命样本，包括：

对载荷因子进行随机抽样，以获取预设数量的载荷条件；

对所述可靠性分析模型在各所述载荷条件下进行动态仿真模拟，以获取所述滑轨危险截面对应的疲劳寿命样本。

7.根据权利要求1所述的轮轨接触中滑轨的疲劳寿命可靠性评估方法，其特征在于，所述根据预设拟合方法对所述疲劳寿命样本进行拟合，以获取可靠性评估模型，包括：

根据所述预设拟合方法对所述疲劳寿命样本进行拟合，以获取疲劳寿命分布模型；

根据极限疲劳寿命和所述疲劳寿命分布模型，确定所述可靠性评估模型。