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龙图腾网获悉中车山东机车车辆有限公司申请的专利铁路货车运行过程中车轮与轨道摩擦耗能计算方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120724720B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511203545.7，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权铁路货车运行过程中车轮与轨道摩擦耗能计算方法及系统是由刘卫;郑正;翟鹏军;翟凤宇;李亚琦设计研发完成，并于2025-08-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本铁路货车运行过程中车轮与轨道摩擦耗能计算方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于耗能计算技术领域，公开了一种铁路货车运行过程中车轮与轨道摩擦耗能计算方法及系统，包括构建车轮与轨道之间的法向力耦合模型；获取铁路货车运行过程中的动力学参数，根据铁路货车的动力学参数计算车轮与轨道之间的滑动速度；基于滑动速度对车轮与轨道之间的静摩擦系数进行非线性动态修正，获得修正的摩擦系数；基于滑动速度、修正的摩擦系数以及法向力耦合模型，根据铁路货车运行的不同工况，分段计算摩擦功率并积分，获得车轮与轨道之间的摩擦耗能。本发明通过多源动态载荷集成建模、非线性摩擦系数动态修正、蠕滑分量解耦与工况自适应积分，实现车轮与轨道之间摩擦能耗的高精度实时计算。

本发明授权铁路货车运行过程中车轮与轨道摩擦耗能计算方法及系统在权利要求书中公布了：1.铁路货车运行过程中车轮与轨道摩擦耗能计算方法，其特征在于，包括以下步骤： 构建车轮与轨道之间的法向力耦合模型，所述法向力耦合模型包括静态法向力和多类动态法向力，根据铁路货车运行的不同工况进行组合；静态法向力为铁路货车车辆自身重量在车轮与轨道之间产生的法向接触力；动态法向力包括垂向振动载荷所产生的法向接触力、过曲线时离心力所导致的法向接触力以及加速或制动时点头效应产生的法向接触力；所述静态法向力的计算公式为：，其中为铁路货车总的重量，N；为铁路货车的轮对数量； 所述垂向振动载荷产生的法向接触力的计算公式为：，其中为铁路货车轴箱弹簧位置的簧下质量，包括车轮、车轴和轴箱等，kg；为通过轨道谱或实测获取的垂向加速度，。 所述离心力导致的法向接触力的计算公式为：，其中M为货车整车质量，kg；为货车运行速度，ms；R为曲线半径，m；h为车辆重心高度，m；d为左右轮轨接触点横向间距，标准轨距1435mm时，取值为1.5 m；Ksuperelevation为轨道超高修正系数，取值范围为0.8～1.2； 所述点头效应产生的法向接触力的计算公式为：，其中为铁路货车的纵向加速度，；为铁路货车重心高度，m；为铁路货车转向架的轴距，m； 获取铁路货车运行过程中的动力学参数，根据铁路货车的动力学参数计算车轮与轨道之间的滑动速度；车轮与轨道之间的滑动速度的计算公式为： 其中，为纵向蠕滑率，为横向蠕滑率，为车轮与轨道的横向相对滑动速度，为车轮转速，为车轮的滚动半径； 基于滑动速度对车轮与轨道之间的静摩擦系数进行非线性动态修正，获得修正的摩擦系数；对静摩擦系数进行非线性动态修正，公式为： 其中，为静摩擦系数，为衰减因子，为车轮与轨道之间的滑动速度； 基于滑动速度、修正的摩擦系数以及法向力耦合模型，根据铁路货车运行的不同工况，分段计算摩擦功率并积分，获得车轮与轨道之间的摩擦耗能；铁路货车运行的不同工况包括加速运行、匀速运行、制动与曲线运行；车轮与轨道之间的摩擦耗能计算公式为： ； 其中，为车轮与轨道之间修正的摩擦系数，为单个车轮与轨道之间的静态轴重分量产生的法向接触力，为轨道不平顺激发的垂向振动载荷所产生的单个车轮与轨道之间的法向接触力，为铁路货车过曲线时离心力所导致的单个车轮与轨道之间的法向接触力，为铁路货车加速或制动时车钩力引起的点头效应所导致的单个车轮与轨道之间的法向接触力，为车轮与轨道之间的滑动速度。

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