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

申请人： 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

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  廖立坚 ,  李林安 ,  勾红叶 ,  霍学晋 ,  管仲国 ,  刘祥君 ,  李艳 ,  白青波 ,  吴迪 ,  张兴华

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/20 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

摘要： 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。

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

申请人： 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

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  廖立坚 ,  霍学晋 ,  勾红叶 ,  李林安 ,  管仲国 ,  刘龙 ,  傅安民 ,  杨智慧 ,  李晓波

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/23 ,  G06T17/20 ,  G06F119/14

摘要： 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。

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

申请人： 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

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  廖立坚 ,  李林安 ,  勾红叶 ,  霍学晋 ,  管仲国 ,  刘祥君 ,  李艳 ,  白青波 ,  吴迪 ,  张兴华

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/20 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

摘要： 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。

公开(公告)号：CN115062503A

公开(公告)日：2022-09-16

申请号：CN202210506235.2

申请日：2022-05-11

申请人： 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 ,  天津大学 ,  同济大学

发明人： 苏伟 ,  王雨权 ,  廖立坚 ,  勾红叶 ,  霍学晋 ,  李林安 ,  管仲国 ,  刘祥君 ,  宋威 ,  苗永抗 ,  蒋鹏 ,  薛杰 ,  闻济舟 ,  张海 ,  胡宇 ,  李大海 ,  徐平伟 ,  杨银庆 ,  高显平 ,  刘强

IPC分类号： G06F30/23

摘要： 本发明公开了一种铁路梅花式承台数字孪生内力仿真计算方法，包括以下步骤：输入铁路梅花式承台的外轮廓尺寸信息；建立梅花式实体物理承台对应的数字孪生内力仿真计算模型架构；对构建的数字孪生模型架构，赋予模型尺寸；对构建的数字孪生模型架构，赋予单元特性；组成承台数字孪生模型的整体刚度矩阵及载荷列阵。本发明通过构建高精度模拟实体梅花式承台内力特点的数字孪生模型架构，并赋予数字孪生模型几何信息、弹性模量等参数，并采用空间梁单元刚度矩阵模拟数字孪生模型包含的每一个受拉杆及受压杆赋予单元属性，进而建立了铁路梅花式承台的数字孪生模型。本发明解决铁路梅花式承台数字孪生模型的准确性、自主性方向的难题。

公开(公告)号：CN115062450A

公开(公告)日：2022-09-16

申请号：CN202210506220.6

申请日：2022-05-11

申请人： 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

发明人： 苏伟 ,  王雨权 ,  廖立坚 ,  霍学晋 ,  勾红叶 ,  李林安 ,  管仲国 ,  宋威 ,  苗永抗 ,  蒋鹏 ,  薛杰 ,  林鸿洸 ,  闻济舟 ,  冯沛 ,  梁正中 ,  浑铁链 ,  李战胜 ,  吴长发 ,  万明 ,  杨国静

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种铁路行列式承台数字孪生内力仿真计算方法，包括以下步骤：输入铁路行列式承台的外轮廓尺寸信息；建立行列式实体物理承台对应的数字孪生内力仿真计算模型架构；对构建的行列式数字孪生模型架构，赋予其模型尺寸；对构建的行列式数字孪生模型架构，赋予其单元特性；组成行列式承台数字孪生模型的整体刚度矩阵及载荷列阵。本发明针对铁路行列式承台建立数字孪生内力仿真模型问题，建立了铁路行列式承台的数字孪生模型。本发明能够针对交通运输领域铁路行列式承台的数字孪生内力仿真模型的内力计算进行准确模拟，解决铁路行列式承台数字孪生模型准确性、自主性方向的难题。

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

申请人： 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

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  廖立坚 ,  霍学晋 ,  勾红叶 ,  李林安 ,  管仲国 ,  刘龙 ,  傅安民 ,  杨智慧 ,  李晓波

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/23 ,  G06T17/20 ,  G06F119/14

摘要： 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。

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

申请人： 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

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  霍学晋 ,  廖立坚 ,  李林安 ,  国巍 ,  勾红叶 ,  管仲国 ,  王秀艳 ,  周俊龙 ,  彭建东

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/23 ,  G06F17/16 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

摘要： 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。

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

申请人： 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

发明人： 苏伟 ,  王雨权 ,  霍学晋 ,  廖立坚 ,  李林安 ,  国巍 ,  勾红叶

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F30/15 ,  G06F119/14

摘要： 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。

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

申请人： 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

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  廖立坚 ,  国巍 ,  蒋丽忠 ,  余志武 ,  刘汉云 ,  李林安 ,  霍学晋 ,  周俊龙 ,  勾红叶 ,  余玉洁 ,  何畅 ,  段林利 ,  江力强

IPC分类号： G06F30/23 ,  G06F30/15 ,  G06F119/14

摘要： 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。

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

申请人： 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

发明人： 王雨权 ,  苏伟 ,  国巍 ,  廖立坚 ,  李林安 ,  蒋丽忠 ,  霍学晋 ,  何畅 ,  余志武 ,  勾红叶 ,  余玉洁 ,  段林利 ,  江力强

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F119/14 ,  G06F119/02

摘要： 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。