CN111324979B - 钢轨的力学性能参数识别方法及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于钢轨检测技术领域,提供了一种钢轨的力学性能参数识别方法及终端设备,上述方法包括:获取目标钢轨的静弯试验的试验条件数据及试验结果数据;根据试验条件数据建立目标钢轨的力学仿真模型;以目标函数为优化目标,根据目标函数对应的约束条件、力学仿真模型及试验结果数据,确定目标钢轨的目标力学性能参数。直接获取钢轨常规试验中的静弯试验的试验结果数据及试验条件,建立力学仿真模型,从而确定钢轨的目标力学性能参数,无需对钢轨进行切割取样,试验成本低,方便快捷。
Description
技术领域
本发明属于钢轨检测技术领域,尤其涉及一种钢轨的力学性能参数识别方法及终端设备。
背景技术
现代铁路运输正向高速重载方向发展,对钢轨的力学性能参数的要求越来越高,若钢轨的力学性能参数不达标,可能引发严重的安全事故,因此,对钢轨力学性能参数的准确识别关乎铁路安全问题。
现有技术中对钢轨力学性能参数的识别均需从钢轨上切割取样,然后通过拉伸试验等方法对钢轨的力学性能参数进行测试,试验成本高且试验过程复杂。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种钢轨的力学性能参数识别方法及终端设备,以解决现有技术中需从钢轨上切割取样对钢轨的力学性能参数进行测试,试验成本高且试验过程复杂的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种钢轨的力学性能参数识别方法,包括:
获取目标钢轨的静弯试验的试验条件数据及试验结果数据;
根据试验条件数据建立目标钢轨的力学仿真模型;
以目标函数为优化目标,根据目标函数对应的约束条件、力学仿真模型及试验结果数据,确定目标钢轨的目标力学性能参数。
本发明实施例的第二方面提供了一种钢轨的力学性能参数识别装置,包括:
参数获取模块,用于获取目标钢轨的静弯试验的试验条件数据及试验结果数据;
模型建立模块,用于根据试验条件数据建立目标钢轨的力学仿真模型;
参数求解模块,用于以目标函数为优化目标,根据目标函数对应的约束条件、力学仿真模型及试验结果数据,确定目标钢轨的目标力学性能参数。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备,包括:存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如本发明实施例第一方面提供的钢轨的力学性能参数识别方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面提供的钢轨的力学性能参数识别方法的步骤。
本发明实施例提了一种钢轨的力学性能参数识别方法,包括:获取目标钢轨的静弯试验的试验条件数据及试验结果数据;根据试验条件数据建立目标钢轨的力学仿真模型;以目标函数为优化目标,根据目标函数对应的约束条件、力学仿真模型及试验结果数据,确定目标钢轨的目标力学性能参数。直接获取钢轨常规试验中的静弯试验的试验结果数据及试验条件,建立力学仿真模型,从而确定钢轨的目标力学性能参数,无需对钢轨进行切割取样,试验成本低,方便快捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种钢轨的力学性能参数识别方法的实现流程示意图;
图2是本发明实施例提供的一种钢轨的静弯试验的示意图;
图3是本发明实施例提供的一种钢轨的静弯试验的力-位移曲线的示意图;
图4是本发明实施例提供的一种力学仿真模型的示意图;
图5是本发明实施例提供的分别采用梁模型与实体模型建立的力学仿真模型仿真得到的力-位移曲线的对比示意图;
图6是发明实施例提供的一种无焊缝钢轨的静弯试验过程中的力和位移的曲线示意图;
图7是发明实施例提供的一种无焊缝钢轨的力-位移曲线的示意图;
图8是发明实施例提供的一种无焊缝钢轨静弯试验得到的力-位移曲线与根据目标力学性能参数仿真得到的力-位移曲线的对比示意图;
图9是发明实施例提供的一种含焊缝钢轨的静弯试验过程中力和位移的曲线示意图;
图10是发明实施例提供的一种含焊缝钢轨的力-位移曲线的示意图;
图11是发明实施例提供的一种含焊缝钢轨静弯试验得到的力-位移曲线与根据目标力学性能参数仿真得到的力-位移曲线的对比示意图;
图12是本发明实施例提供的一种钢轨的力学性能参数识别装置的示意图。
图13是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
参考图1,本发明实施例提供了一种钢轨的力学性能参数识别方法,,包括:
步骤S101:获取目标钢轨的静弯试验的试验条件数据及试验结果数据。
静弯试验是检验钢轨质量的重要步骤,是规范要求对钢轨或焊接钢轨必须进行的试验。参考图2,按照相应的试验条件数据设置试验,例如,试验条件数据可以包括:钢轨型号、支座间距、加载位置及焊缝宽度等。试验时在钢轨上施加荷载(力),得到相应的试验结果数据,例如,参考图3,试验结果数据可以包括目标钢轨的静弯试验的力-位移数据。
一些实施例中,可根据实际需求选取目标钢轨的静弯试验的力-位移数据中的预设数量的数据点作为试验结果数据。例如,参考图3,均匀选取图3中的50个数据点作为试验结果数据。其中,荷载间隔20kN。
步骤S102:根据试验条件数据建立目标钢轨的力学仿真模型。
力学仿真模型是根据目标钢轨的静弯试验建立的仿真模型,例如,根据目标钢轨的静弯试验中的钢轨型号、支座间距、加载位置及焊缝宽度等参数建立目标钢轨静弯试验的力学仿真模型。将目标钢轨的力学性能参数及目标钢轨的静弯试验的试验结果数据输入力学仿真模型可以得到目标钢轨的静弯试验的仿真数据,可根据上述仿真数据对目标钢轨的力学性能参数进行分析。
一些实施例中,步骤S102,可以包括:
根据试验条件数据,采用有限元法建立目标钢轨的力学仿真模型。图4示出了有限元法建立的目标钢轨的力学仿真模型。
一些实施例中,力学仿真模型包括:梁模型。
一些实施例中,力学仿真模型可以包括:实体模型。
相对于实体模型,采用梁模型对力学仿真模型进行了简化,减小了计算量,提高了效率。同时,分别采用上述两种模型建立的力学仿真模型输出的仿真数据基本一致。参考图5,采用实体模型与采用梁模型建立的力学仿真模型输出的仿真数据基本吻合,位移最大差值不足0.035mm,仅为实体模型对应位移的1.38%。
步骤S103:以目标函数为优化目标,根据目标函数对应的约束条件、力学仿真模型及试验结果数据,确定目标钢轨的目标力学性能参数。
利用上述力学仿真模型,根据试验结果数据、目标函数及约束条件,确定满足约束条件的最优的力学性能参数作为目标力学性能参数,从而识别得到目标钢轨的力学性能参数。
本发明实施例直接获取钢轨常规试验中的静弯试验的试验结果数据及试验条件数据,建立力学仿真模型,从而确定钢轨的目标力学性能参数,无需对钢轨进行切割取样,试验成本低,方便快捷。同时,钢轨的静弯试验所采用的为整体试件,识别得到的目标钢轨的力学性能参数结果更具有工程适用性。
一些实施例中,步骤S103可以包括:
步骤S1031:获取预设的中间力学性能参数;
步骤S1032:将中间力学性能参数和试验结果数据输入力学仿真模型,得到仿真数据;
步骤S1033:根据仿真数据、试验结果数据、力学仿真模型、目标函数及约束条件,采用优化算法得到新的中间力学性能参数;
步骤S1034:确定当前的中间力学性能参数是否满足预设收敛条件;
步骤S1035:若当前的中间力学性能参数满足预设收敛条件,则确定当前的中间力学性能参数为目标力学性能参数;
步骤S1036:若当前的中间力学性能参数不满足预设收敛条件,则跳转至将中间力学性能参数和试验结果数据输入力学仿真模型,得到仿真数据的步骤继续执行,直至当前的中间力学性能参数满足预设收敛条件。
本发明实施例预设中间力学性能参数的值,预设的中间力学性能参数的值可根据实际经验选取贴合实际力学性能参数的值,可减少优化算法迭代次数,提高计算速度。
例如,上述优化算法可以为遗传算法或粒子群算法等,任何满足本发明实施例要求的优化算法均在本发明实施例的保护范围内。
一些实施例中,试验结果数据包括静弯试验中各个测试点施加的力及对应的试验位移,仿真数据包括静弯试验中各个测试点施加的力及对应的仿真位移,目标函数包括:
其中,yis.i为第i个测试点对应的试验位移,yif.i为第i个测试点对应的仿真位移,yfx.i为第i个测试点对应的修正位移;i=1,2,…,n,n为测试点的个数。修正位移yfx.i用于修正试验装置缝隙等原因造成的钢轨整体垂向位移。
即,目标函数为目标钢轨的静弯试验的试验结果数据与仿真数据差值最小。
一些实施例中,目标力学性能参数包括:弹性模量、屈服强度及应力强化模量。
一些实施例中,约束条件包括:
Emin≤E≤Emax
σsmin≤σs≤σsmax
E″min≤E″≤E″max
其中,E为弹性模量、Emin为预设的弹性模量最小值,Emax为预设的弹性模量最大值;σs为屈服强度,σsmin预设的屈服强度最小值,σsmax为预设的屈服强度最大值;E″为应力强化模量,E″min为预设的应力强化模量最小值,E″max为预设的应力强化模量最大值。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下,结合具体实施例对上述发明实施例提供的钢轨的力学性能参数识别方法进行验证。
1、无焊缝钢轨
采用无焊缝的钢轨作为目标钢轨进行静弯试验,同步记录目标钢轨上施加的荷载及目标钢轨的跨中垂向位移,如图6所示。以荷载为横坐标,以跨中垂向位移为纵坐标得到目标钢轨的力-位移曲线,如果7所示。采用本发明实施例提供的钢轨的力学性能参数识别方法计算得到目标钢轨的力学性能参数,参考表1。
表1无焊缝钢轨力学性能参数偏差
由表1可知,弹性模量及屈服强度偏差较小,最大误差也仅为1.02%,由于应力强化模量的离散性较大,表中未对应力强化模量进行对比。图8示出了根据上述识别值(识别得到的目标钢轨的力学性能参数)得到的仿真数据与试验结果数据的对比,参考图8,根据采用本发明实施例提供的钢轨的力学性能参数识别方法识别得到的目标钢轨的力学性能参数仿真得到的力-位移曲线与实际静弯试验得到的力-位移曲线可以很好的吻合。由此可知,本发明实施例提供的钢轨的力学性能参数识别方法可以对目标钢轨的力学性能参数准确的进行预测
2、含焊缝钢轨
采用含焊缝的钢轨作为目标钢轨进行静弯试验,同步记录目标钢轨上施加的荷载及目标钢轨的跨中垂向位移,如图9所示。以荷载为横坐标,以跨中垂向位移为纵坐标得到目标钢轨的力-位移曲线,如图10所示。以上述无焊缝钢轨识别得到的力学性能参数作为母材参数,采用本发明实施例提供的钢轨的力学性能参数识别方法计算得到目标钢轨的焊缝的力学性能参数,参考表2。
表2含焊缝钢轨力学性能参数偏差
由表1可知,弹性模量、屈服强度及应力强化模量相对于母材均有所降低。图11示出了根据上述识别值(识别得到的目标钢轨的焊缝的力学性能参数)得到的仿真数据与试验结果数据的对比,参考图11,根据采用本发明实施例提供的钢轨的力学性能参数识别方法识别得到的目标钢轨的焊缝的力学性能参数仿真得到的力-位移曲线与实际静弯试验得到的含焊缝的钢轨的力-位移曲线基本吻合。由此可知,本发明实施例提供的钢轨的力学性能参数识别方法可以对目标钢轨的力学性能参数准确的进行预测
参考图12,本发明实施例还提供了一种钢轨的力学性能参数识别装置,包括:
参数获取模块21,用于获取目标钢轨的静弯试验的试验条件数据及试验结果数据;
模型建立模块22,用于根据试验条件数据建立目标钢轨的力学仿真模型;
参数求解模块23,用于以目标函数为优化目标,根据目标函数对应的约束条件、力学仿真模型及试验结果数据,确定目标钢轨的目标力学性能参数。
一些实施例中,参数求解模块23可以包括:
初始参数获取单元,用于获取预设的中间力学性能参数;
仿真数据确定单元,用于将中间力学性能参数和试验结果数据输入力学仿真模型,得到仿真数据;
优化算法求解单元,用于根据仿真数据、试验结果数据、力学仿真模型、目标函数及约束条件,采用优化算法得到新的中间力学性能参数;
收敛判断单元,用于确定当前的中间力学性能参数是否满足预设收敛条件;
第一处理单元,用于若当前的中间力学性能参数满足预设收敛条件,则确定当前的中间力学性能参数为目标力学性能参数;
第二处理单元,用于若当前的中间力学性能参数不满足预设收敛条件,则跳转至将中间力学性能参数和试验结果数据输入力学仿真模型,得到仿真数据的步骤继续执行,直至当前的中间力学性能参数满足预设收敛条件。
一些实施例中,试验结果数据包括静弯试验中各个测试点施加的力及对应的试验位移,仿真数据包括静弯试验中各个测试点施加的力及对应的仿真位移,目标函数包括:
其中,yis.i为第i个测试点对应的试验位移,yif.i为第i个测试点对应的仿真位移,yfx.i为第i个测试点对应的修正位移;i=1,2,…,n,n为测试点的个数。
一些实施例中,目标力学性能参数包括:弹性模量、屈服强度及应力强化模量。
一些实施例中,约束条件包括:
Emin≤E≤Emax
σsmin≤σs≤σsmax
E″min≤E″≤E″max
其中,E为弹性模量、Emin为预设的弹性模量最小值,Emax为预设的弹性模量最大值;σs为屈服强度,σsmin预设的屈服强度最小值,σsmax为预设的屈服强度最大值;E″为应力强化模量,E″min为预设的应力强化模量最小值,E″max为预设的应力强化模量最大值。
一些实施例中,力学仿真模型包括:梁模型。
一些实施例中,模型建立模块22可以包括:
模型建立单元,用于根据试验条件数据,采用有限元法建立目标钢轨的力学仿真模型。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将终端设备的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
图13是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。如图13所示,该实施例的终端设备4包括:一个或多个处理器40、存储器41以及存储在存储器41中并可在处理器40上运行的计算机程序42。处理器40执行计算机程序42时实现上述各个钢轨的力学性能参数识别方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S103。或者,处理器40执行计算机程序42时实现上述钢轨的力学性能参数识别装置实施例中各模块/单元的功能,例如图12所示模块21至23的功能。
示例性地,计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器41中,并由处理器40执行,以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序42在终端设备4中的执行过程。例如,计算机程序42可以被分割成参数获取模块21、模型建立模块22、参数求解模块23。
参数获取模块21,用于获取目标钢轨的静弯试验的试验条件数据及试验结果数据;
模型建立模块22,用于根据试验条件数据建立目标钢轨的力学仿真模型;
参数求解模块23,用于以目标函数为优化目标,根据目标函数对应的约束条件、力学仿真模型及试验结果数据,确定目标钢轨的目标力学性能参数。
其它模块或者单元在此不再赘述。
终端设备4包括但不仅限于处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解,图13仅仅是终端设备的一个示例,并不构成对终端设备4的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如终端设备4还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器41可以是终端设备的内部存储单元,例如终端设备的硬盘或内存。存储器41也可以是终端设备的外部存储设备,例如终端设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器41还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器41用于存储计算机程序42以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,计算机程序包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢轨的力学性能参数识别方法,其特征在于,包括:
获取目标钢轨的静弯试验的试验条件数据及所述目标钢轨的静弯试验得到的试验结果数据;
根据所述试验条件数据建立所述目标钢轨的力学仿真模型;
以目标函数为优化目标,根据所述目标函数对应的约束条件、所述力学仿真模型及所述试验结果数据,确定所述目标钢轨的目标力学性能参数;
所述以目标函数为优化目标,根据所述目标函数对应的约束条件、所述力学仿真模型及所述试验结果数据,确定所述目标钢轨的目标力学性能参数,包括:
获取预设的中间力学性能参数;
将所述中间力学性能参数和所述试验结果数据输入所述力学仿真模型,得到仿真数据;
根据所述仿真数据、所述试验结果数据、所述力学仿真模型、所述目标函数及所述约束条件,采用优化算法得到新的中间力学性能参数;
确定当前的中间力学性能参数是否满足预设收敛条件;
若所述当前的中间力学性能参数满足所述预设收敛条件,则确定所述当前的中间力学性能参数为所述目标力学性能参数;
若所述当前的中间力学性能参数不满足所述预设收敛条件,则跳转至所述将所述中间力学性能参数和所述试验结果数据输入所述力学仿真模型,得到仿真数据的步骤继续执行,直至所述当前的中间力学性能参数满足所述预设收敛条件;
所述试验结果数据包括所述静弯试验中各个测试点施加的力及对应的试验位移,所述仿真数据包括所述静弯试验中各个测试点施加的力及对应的仿真位移,所述目标函数包括:
其中,yis.i为第i个测试点对应的试验位移,yif.i为第i个测试点对应的仿真位移,yfx.i为第i个测试点对应的修正位移;i=1,2,…,n,n为测试点的个数。
2.如权利要求1所述的钢轨的力学性能参数识别方法,其特征在于,所述目标力学性能参数包括:弹性模量、屈服强度及应力强化模量。
3.如权利要求2所述的钢轨的力学性能参数识别方法,其特征在于,所述约束条件包括:
Emin≤E≤Emax
σsmin≤σs≤σsmax
E″min≤E″≤E″max
其中,E为弹性模量、Emin为预设的弹性模量最小值,Emax为预设的弹性模量最大值;σs为屈服强度,σsmin预设的屈服强度最小值,σsmax为预设的屈服强度最大值;E″为应力强化模量,E″min为预设的应力强化模量最小值,E″max为预设的应力强化模量最大值。
4.如权利要求1至3任一项所述的钢轨的力学性能参数识别方法,其特征在于,所述力学仿真模型包括:梁模型。
5.如权利要求1至3任一项所述的钢轨的力学性能参数识别方法,其特征在于,所述根据所述试验条件数据建立所述目标钢轨的力学仿真模型,包括:
根据所述试验条件数据,采用有限元法建立所述目标钢轨的力学仿真模型。
6.一种钢轨的力学性能参数识别装置,其特征在于,包括:
参数获取模块,用于获取目标钢轨的静弯试验的试验条件数据及试验结果数据;
模型建立模块,用于根据所述试验条件数据建立所述目标钢轨的力学仿真模型;
参数求解模块,用于以目标函数为优化目标,根据所述目标函数对应的约束条件、所述力学仿真模型及所述试验结果数据,确定所述目标钢轨的目标力学性能参数;
所述参数求解模块包括:
初始参数获取单元,用于获取预设的中间力学性能参数;
仿真数据确定单元,用于将所述中间力学性能参数和所述试验结果数据输入所述力学仿真模型,得到仿真数据;
优化算法求解单元,用于根据所述仿真数据、所述试验结果数据、所述力学仿真模型、所述目标函数及所述约束条件,采用优化算法得到新的中间力学性能参数;
收敛判断单元,用于确定当前的中间力学性能参数是否满足预设收敛条件;
第一处理单元,用于若所述当前的中间力学性能参数满足所述预设收敛条件,则确定所述当前的中间力学性能参数为所述目标力学性能参数;
第二处理单元,用于若所述当前的中间力学性能参数不满足所述预设收敛条件,则跳转至所述将所述中间力学性能参数和所述试验结果数据输入所述力学仿真模型,得到仿真数据的步骤继续执行,直至所述当前的中间力学性能参数满足所述预设收敛条件;
所述试验结果数据包括所述静弯试验中各个测试点施加的力及对应的试验位移,所述仿真数据包括所述静弯试验中各个测试点施加的力及对应的仿真位移,所述目标函数包括:
其中,yis.i为第i个测试点对应的试验位移,yif.i为第i个测试点对应的仿真位移,yfx.i为第i个测试点对应的修正位移;i=1,2,…,n,n为测试点的个数。
7.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述钢轨的力学性能参数识别方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述钢轨的力学性能参数识别方法的步骤。
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2020
- 2020-01-14 CN CN202010036439.5A patent/CN111324979B/zh active Active
Patent Citations (5)
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