[发明专利]一种道岔尖轨斥离状态线形的仿真计算方法

说明书

本发明提供了一种道岔尖轨斥离状态线形的仿真计算方法，包括以下步骤：S1、基于尖轨的实际设计参数，建立道岔尖轨的有限元分析模型；S2、根据有限元分析模型，得尖轨的斥离状态横向位移分布曲线Δy(x)；S3、根据有限元分析模型，得尖轨的密贴状态横向位移分布曲线y_m(x)；S4、通过叠加计算得到尖轨斥离状态下的横向位置坐标y_c(x_i)；S5、基于尖轨斥离状态下各个离散节点的位置坐标(x_i,y_c(x_i))，通过样条曲线拟合得到尖轨在斥离状态下的线形y_c(x)；S6、基于计算得到的尖轨斥离状态下的线形，进行后续尺寸的计算及零部件的设计。本方法基于仿真计算获取尖轨斥离状态下的线形，所得线形与实际较为相符，能为后续相关的零部件设计提供较为准确的依据。

技术领域

本发明涉及铁路轨道设计领域，尤其涉及一种道岔尖轨斥离状态线形的仿真计算方法。

背景技术

在铁路道岔设计过程中，首先需要确定道岔的平面线形。

在道岔设计中通常对于道岔尖轨在密贴状态下的线形会进行精确设计，但对于尖轨在斥离状态下的线形往往进行较为简化的处理。

目前普遍采用的方法是：在设计确定尖轨在密贴状态下的线形后，将密贴状态下尖轨的可动段以尖轨跟端固定端为圆心进行旋转，旋转至尖轨在第一牵引点位置的位移与设计动程一致，旋转后的线形即作为尖轨在斥离状态下的线形。采用这种方法得到的尖轨在斥离状态下的线形往往与实际情况存在较大偏差。

然而，尖轨在斥离状态下的线形较为重要。对于采用内锁闭方式的道岔而言，需要根据尖轨在斥离状态下的线形来计算确定拉、连杆的长度，对于提速及高速道岔而言，需要根据尖轨在斥离状态下的线形来确定防跳卡铁等零部件的位置。因此，在设计过程中有必要尽可能准确地确定尖轨在斥离状态下的线形。目前所采用的这种简化处理方法存在较大弊端，会造成相关零部件的设计出现相当的偏差，对道岔的后续制造、铺设和使用造成不利影响。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中传统方法得到的尖轨在斥离状态下的线形往往与实际情况存在较大偏差的问题，提供了一种道岔尖轨斥离状态线形的仿真计算方法，通过基于仿真计算获取尖轨斥离状态下的线形，解决了上述问题。

本发明提供了一种道岔尖轨斥离状态线形的仿真计算方法，包括以下步骤：

S1、基于尖轨的实际设计参数，建立道岔尖轨的有限元分析模型；

S2、根据有限元分析模型，得尖轨的斥离状态横向位移分布曲线Δy(x)；

S3、根据有限元分析模型，得尖轨的密贴状态横向位移分布曲线y_m(x)；

S4、通过叠加计算得到尖轨斥离状态下的横向位置坐标y_c(x_i)，公式如下：

y_c(x_i)＝y_m(x_i)+Δy(x_i) i＝1,2,3,...,n+1；

S5、基于尖轨斥离状态下各个离散节点的位置坐标(x_i,y_c(x_i))，通过样条曲线拟合得到尖轨在斥离状态下的线形y_c(x)；

S6、基于计算得到的尖轨斥离状态下的线形，进行后续尺寸的计算及零部件的设计。

为了更准确地计算确定尖轨斥离状态下的线形，以更准确地确定拉杆、连杆的长度等参数，采用本发明方法进行仿真计算。首先，基于尖轨的实际设计参数，建立道岔尖轨的有限元分析模型。