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公开(公告)号：CN115659462A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211278573.1
申请日：2022-10-19
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 中南大学 , 西南交通大学
Inventor： 王雨权 , 苏伟 , 廖立坚 , 国巍 , 勾红叶 , 李艳 , 刘祥君 , 闻济舟 , 杨智慧 , 刘龙 , 傅安民 , 苗永抗 , 白青波 , 吴迪 , 张兴华 , 单旭 , 延力强
IPC: G06F30/13 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种铁路桥墩数字孪生非节点外荷载等效力计算方法，包括以下步骤：输入桥墩的整体尺寸信息；输入作用于桥墩的外荷载信息；划分桥墩单元与节点，数字化每一个单元与节点的信息；计算非节点集中荷载作用下的等效节点力一般公式；计算非节点分布荷载作用下的等效节点力一般公式；将等效节点力一般公式转换成通用完备解格式；组成任意荷载作用下桥墩等效节点力通用完备解。本发明基于力学等效原则推导了集中荷载与分布荷载的等效节点力表达式，并通过将各荷载工况的边界条件与Heaviside函数等效置换，得到了桥墩单元作用任意形式集中荷载或分布荷载的等效节点力通用完备解，进而建立了铁路桥墩非节点外荷载等效节点力计算技术。
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公开(公告)号：CN116011283A
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211689138.8
申请日：2022-12-27
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 西南交通大学 , 中铁大桥勘测设计院集团有限公司
IPC: G06F30/23 , G06F30/13 , G06F17/11 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种铁路悬索桥风‑车‑桥耦合振动分析方法，包括以下步骤：基于分段悬链线理论以二分法实现悬索桥主缆找形，生成缆索系统ABAQUS模型；建立加劲梁、桥塔，补全ABAQUS静力有限元模型；转变ABAQUS静力有限元模型为动力有限元模型；完成风‑车‑桥耦合振动分析模型的构建；求解风‑车‑桥耦合振动下悬索桥结构响应以及桥上列车动力响应，进行行车安全性和乘坐舒适性评估。本发明借助单一通用有限元软件ABAQUS实现，改善了自编软件不利于推广和复观、联合仿真法较难考虑悬索桥自身的几何非线性的问题，提出的基于分段悬链线理论的二分法主缆找形方法计算准确、收敛速度快。本发明能对深切峡谷风地区大跨度铁路悬索桥设计和运维需求提供有力支持。
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公开(公告)号：CN114638046B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210511550.4
申请日：2022-05-12
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 , 西南交通大学 , 天津大学 , 同济大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种铁路桥墩数字孪生变截面仿真计算方法，包括以下步骤：输入桥墩的总体截面尺寸信息；划分单元并计算对应轮廓信息；数字化每一个单元上下端两个截面的信息；计算每一个截面的几何特性；计算每一个桥墩单元的单元刚度矩阵；计算每一个桥墩单元的等效节点荷载；组成桥墩整体刚度矩阵及整体载荷列阵。本发明通过自定义任意截面输入格式及基于泊松方程的有限元求解方法，构建了任意截面几何特性计算方法；通过基于力的平衡及余能定理、卡氏第二定理，推导了变截面空间梁单元刚度矩阵，利用结构力学法得到等效节点荷载，进而建立了变截面空间梁单元技术。本发明对数字孪生仿真模型的刚度及载荷进行准确模拟，解决其准确性难题。
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公开(公告)号：CN114638046A
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202210511550.4
申请日：2022-05-12
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 , 西南交通大学 , 天津大学 , 同济大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种铁路桥墩数字孪生变截面仿真计算方法，包括以下步骤：输入桥墩的总体截面尺寸信息；划分单元并计算对应轮廓信息；数字化每一个单元上下端两个截面的信息；计算每一个截面的几何特性；计算每一个桥墩单元的单元刚度矩阵；计算每一个桥墩单元的等效节点荷载；组成桥墩整体刚度矩阵及整体载荷列阵。本发明通过自定义任意截面输入格式及基于泊松方程的有限元求解方法，构建了任意截面几何特性计算方法；通过基于力的平衡及余能定理、卡氏第二定理，推导了变截面空间梁单元刚度矩阵，利用结构力学法得到等效节点荷载，进而建立了变截面空间梁单元技术。本发明对数字孪生仿真模型的刚度及载荷进行准确模拟，解决其准确性难题。
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公开(公告)号：CN115292972A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202211224770.5
申请日：2022-10-09
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 中南大学 , 天津大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/13 , G06F17/18 , G06F17/11 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种地震作用下高速铁路桥上行车数字孪生精细协同仿真方法，包括以下步骤：建立上部结构子系统数字孪生仿真计算模型；建立下部结构子系统数字孪生仿真计算模型；建立轨道不平顺数字孪生仿真计算模块；得到在轮轨接触面的耦合动力关系；建立地震波数字孪生仿真计算模块；得到上部结构子系统与下部结构子系统之间的数字孪生耦合动力关系；建立弹塑性纤维梁柱单元数字孪生地震仿真分析模块；得到高速列车运行数字孪生安全评价指标。本发明能够针对地震作用下高速铁路桥上行车数字孪生精细协同仿真进行数字化构建，解决地震作用下高速铁路桥上行车物理模型与数据驱动模型精准映射建模、设计、分析、诊断、决策的底层关键技术问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115292972B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211224770.5
申请日：2022-10-09
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 中南大学 , 天津大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/13 , G06F17/18 , G06F17/11 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种地震作用下高速铁路桥上行车数字孪生精细协同仿真方法，包括以下步骤：建立上部结构子系统数字孪生仿真计算模型；建立下部结构子系统数字孪生仿真计算模型；建立轨道不平顺数字孪生仿真计算模块；得到在轮轨接触面的耦合动力关系；建立地震波数字孪生仿真计算模块；得到上部结构子系统与下部结构子系统之间的数字孪生耦合动力关系；建立弹塑性纤维梁柱单元数字孪生地震仿真分析模块；得到高速列车运行数字孪生安全评价指标。本发明能够针对地震作用下高速铁路桥上行车数字孪生精细协同仿真进行数字化构建，解决地震作用下高速铁路桥上行车物理模型与数据驱动模型精准映射建模、设计、分析、诊断、决策的底层关键技术问题。
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公开(公告)号：CN113836619B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202111053466.4
申请日：2021-09-09
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司
IPC: G06F30/13 , G06F111/06
Abstract: 本发明公开了一种拟合任意徐变系数曲线的方法，包括以下步骤:确定徐变系数的指数表达式；选取样本数据；采用模拟退火法求解徐变系数的参数初值；基于模拟退火法求得的参数初值，采用Levenberg‑Marquardt法求解徐变系数的参数终值；将参数终值代入徐变系数的指数表达式，完成徐变系数曲线拟合。本发明能够拟合任意徐变系数曲线，拟合精度高，拟合速度快。采用本方法对一条徐变系数曲线进行拟合，用时不超过1s，相关系数R通常在0.9999以上。本发明解决了有限元分析中混凝土结构徐变效应模拟不准确的问题，为自主有限元程序混凝土结构徐变分析模块的编制提供了高效、通用的解决方案。
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公开(公告)号：CN113268705B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202110503177.3
申请日：2021-05-10
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司
Abstract: 本发明公开了一种利用矩阵关系表形成荷载组合的方法，包括以下步骤：建立矩阵关系表；确定每个荷载的组合系数，并将需要组合的荷载进行第1次分类，对每个子类进行编号；确定这些子类是否必有；确定这些子类是否相斥；确定这些子类与其他子类的相关性；对每个子类进行第2次分类，重复以上步骤，直到子类不能再分为止；编写算法得到所有符合要求的荷载组合，形成荷载组合结果表。本发明针对容许应力法和极限状态法的荷载进行组合，总结出荷载之间的三种相互关系，以荷载为矩阵的行，关系为矩阵的列，利用矩阵关系表的办法，描述出荷载组合遵循的原则，避免了人工因为组合关系复杂、考虑问题不周全造成的遗漏和错误。
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公开(公告)号：CN113158291B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202110226742.6
申请日：2021-03-01
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司
IPC: G06F30/13 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种桥墩在地震作用下摩擦桩桩长的计算方法，包括以下步骤：不考虑地震作用计算桥墩基顶外力；由基顶外力计算初始桩长；由桩长和桩底土反算基顶刚度；由基顶刚度计算桥墩地震力；计算考虑地震作用下的桥墩基顶外力；检算该桩长是否满足此基顶外力；如果满足要求则桩长计算完成，否则增加桩长并返回步骤C。本发明的针对地震作用下的桥墩桩基，认为桥墩地震力与基础刚度相互影响，桩长和桩底土的竖向地基系数对基础刚度起决定作用，为了节省迭代时间，首先，不考虑地震作用计算初始桩长，然后，按照一定的步长计算基础刚度，最后，根据基础刚度计算地震力。每次计算一遍后需要检算桩长是否满足承载力要求，如果满足则计算停止。
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公开(公告)号：CN111832199B
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202010498411.3
申请日：2020-06-04
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司
IPC: G06F30/23 , G06F30/13 , E01D19/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于任意截面和温度场的墩顶位移计算方法，包括以下步骤：构建截面形式和温度场、将截面任意一点的温度应变用复数形式表示、将坐标原点处的温度应变用泰勒函数展开、推导得到温度自应力的矢量表达式、推导温度自应力的截面合力和弯矩、推导任意截面温度应变的矩阵表达式、写出各类I积分的表达式、给出I积分的可微函数通式、写出各类I积分的可微函数具体表达式、求解边界积分、求出弯曲曲率半径及均匀应变位移、得到任意截面的温度引起的位移表达式、得到该截面处的温度位移的表达式、计算出墩顶位移。本发明能够进行温度效应引起的墩顶位移的计算，得出位移计算结果，该方法适用任意墩形，适用任意温度场。
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