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公开(公告)号：CN117494378A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311091410.7
申请日：2023-08-29
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 天津大学 , 中南大学 , 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 , 西南交通大学 , 高速铁路建造技术国家工程研究中心
IPC: G06F30/20 , G06F119/14 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种高铁桥上行车弓网耦合振动精细仿真分析方法，包括以下步骤：建立高铁桥梁仿真分析计算模型；建立高铁列车‑受电弓一体化的仿真分析计算模型；建立高铁接触网仿真分析计算模型；建立完整的高铁桥梁‑列车‑受电弓‑接触网仿真分析计算模型；建立轨道随机不平顺仿真分析计算模块；建立高速列车和轨道在轮轨接触面的耦合动力关系；进行接触网位移和接触力影响因素分析。本发明建立了一套完全自主可控的高铁桥上行车弓网耦合振动特性精细仿真分析技术。本发明能够针对交通安全技术领域的高铁桥上行车弓网耦合振动特性精细仿真分析进行数字化构建，解决准确模拟综合考虑轨道随机不平顺激励下的桥上接触网振动特性精细仿真分析问题。
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公开(公告)号：CN115587413A
公开(公告)日：2023-01-10
申请号：CN202211278332.7
申请日：2022-10-19
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 天津大学 , 中南大学 , 西南交通大学 , 同济大学 , 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 , 中国建筑第六工程局有限公司
IPC: G06F30/13 , G06F30/23 , G06F17/16 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种变截面空间梁单元刚度与一致质量矩阵求解方法，包括以下步骤：建立悬臂梁约束的广义坐标系；建立无刚体位移的刚度矩阵；建立包含刚体位移的刚度矩阵；建立忽略剪切作用时的一致质量矩阵；建立考虑剪切作用时的一致质量矩阵；形成变截面空间梁单元数字孪生模型。本发明利用悬臂梁约束的广义坐标系，采用力插值函数建立无刚体位移的截面刚度矩阵和柔度矩阵，利用虚功原理分别求解出考虑剪切效应和忽略剪切效应情况下的单元刚度矩阵，求得广义坐标系中各位移变形量表达式，进而建立起对应的形函数矩阵，将形函数矩阵代入一致质量矩阵的一般积分表达式即可求得单元一致质量，建立了变截面空间梁单元的刚度与一致质量矩阵计算技术。
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公开(公告)号：CN115828505A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211278315.3
申请日：2022-10-19
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 天津大学 , 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 , 中南大学 , 西南交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于变步长搜索及Pascal求解法的轮轨接触力计算方法，包括以下步骤：获取钢轨的离散点尺寸信息；获取高铁轮对的离散点尺寸信息；根据钢轨的离散点尺寸信息、高铁轮对的离散点尺寸信息拟合轮对及轨道的轮廓信息；基于轮廓信息建立轮对与钢轨的坐标变换关系；基于轮廓信息和坐标变换关系，利用变步长搜索法求解轮轨接触点；继续求解法向接触力；根据轮轨接触点和法向接触力构建Pascal搜索矩阵求Kaller线性蠕滑力。本发明能够针对交通运输领域高速列车轮轨技术的列车轨道接触数字孪生模型中列车在轨道上高速运行的接触点及接触力高精度仿真模拟，解决数字孪生模型的准确性难题。
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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：CN117390906A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311169042.3
申请日：2023-09-12
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 中南大学 , 天津大学 , 西南交通大学 , 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 , 中国建筑第六工程局有限公司
IPC: G06F30/23 , G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种列车‑轨道间轮轨接触点精确仿真计算方法，包括以下步骤：获取列车的轮对踏面曲线；获取钢轨廓面曲线；组成列车轮对与轨道结构初始数字模型；对列车轮对与轨道结构初始数字模型进行轮廓曲线的滤波平滑；确定列车的轮对与轨道的可能嵌入区域的横坐标范围；对得到的横坐标进行离散并作加密处理，插值获得对应的竖向坐标值；求解轮对与轨道的接触点坐标；计算轮对与轨道的嵌入深度；遍历可能嵌入区域，求解各自对应的接触点坐标和嵌入深度；确定最终的轮轨接触点。本发明提升了轮轨接触点精确仿真计算的通用性；本发明得到的接触点更加接近于轮轨接触区域的中心位置，更有代表性；在大的横移和侧滚情况下，所找接触点更加合理。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114818094A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210737866.5
申请日：2022-06-28
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 天津大学 , 西南交通大学 , 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 , 同济大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/20 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种铁路桥墩数字孪生温度效应仿真计算方法，包括以下步骤：输入桥墩物理模型外轮廓尺寸；划分单元并数字化所需几何参数；输入作用温度；计算等截面桥墩的等效温度荷载；计算变截面桥墩的等效温度荷载；计算温度效应。本发明针对铁路等截面及变截面桥墩的温度效应计算建立数字孪生仿真模型问题，通过考虑桥墩截面几何尺寸的自定义温度场输入格式，将温度场数字孪生模型数值化；然后通过引入初轴力、初弯矩的概念，基于单元力学平衡关系，计算出变截面桥墩对应的最终的温度效应等效节点力。本发明结合常规的等截面温度效应等效节点力，共同构建了桥墩实体模型与数据驱动孪生模型之间温度效应仿真计算的准确映射关系。
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公开(公告)号：CN115357971A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202210881663.3
申请日：2022-07-26
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 西南交通大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种面向材料非线性的地震‑车‑轨‑桥耦合振动分析方法，包括以下步骤：基于工程实际建立车‑轨‑桥振动分析模型；在车‑轨‑桥振动分析模型中考虑轮轨作用关系，形成车‑轨‑桥耦合振动分析模型；根据桥址所在场地条件在车‑轨‑桥耦合振动分析模型中输入地震波，形成地震‑车‑轨‑桥耦合振动分析模型；选择合适的材料本构模型；基于地震‑车‑轨‑桥耦合振动分析模型求解地震作用下桥梁结构响应以及桥上列车动力响应，评估行车安全。本发明能真实反应结构在地震作用时的弹塑性工作状态，提高了地震作用下列车‑轨道‑桥梁耦合振动分析的准确率，为桥梁方案设计和运营维护工作提供有力支撑。
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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：CN114818094B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210737866.5
申请日：2022-06-28
Applicant: 中国铁路设计集团有限公司 , 天津大学 , 西南交通大学 , 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 , 同济大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/20 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种铁路桥墩数字孪生温度效应仿真计算方法，包括以下步骤：输入桥墩物理模型外轮廓尺寸；划分单元并数字化所需几何参数；输入作用温度；计算等截面桥墩的等效温度荷载；计算变截面桥墩的等效温度荷载；计算温度效应。本发明针对铁路等截面及变截面桥墩的温度效应计算建立数字孪生仿真模型问题，通过考虑桥墩截面几何尺寸的自定义温度场输入格式，将温度场数字孪生模型数值化；然后通过引入初轴力、初弯矩的概念，基于单元力学平衡关系，计算出变截面桥墩对应的最终的温度效应等效节点力。本发明结合常规的等截面温度效应等效节点力，共同构建了桥墩实体模型与数据驱动孪生模型之间温度效应仿真计算的准确映射关系。
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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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