买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉兰州交通大学申请的专利阵风环境中高速列车风阻制动运行安全评估方法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：CN119124550B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202411546309.0，技术领域涉及：G01M9/06；该发明授权阵风环境中高速列车风阻制动运行安全评估方法是由谢红太;王红设计研发完成，并于2024-11-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本阵风环境中高速列车风阻制动运行安全评估方法在说明书摘要公布了：本发明涉及高速列车空气动力学与列车风阻制动领域，具体涉及阵风环境中高速列车风阻制动运行安全评估方法。以装配风阻制动装置高速列车在强阵风环境下的风阻制动运行安全与脱轨边界为目标，基于测试高速列车多工况稳定风作用下气动载荷系数，根据阵风时空分布状态创建双指数动态阵风模型，建立考虑阵风作用下的高速车辆与轨道耦合动态脱轨模型，通过高速列车风阻制动多体动力学仿真计算，在综合考虑高速列车风阻制动运行各脱轨评判准则限值指标和安全裕度的情况下，基于风洞试验与数值模拟的两种方式，科学地给出了阵风环境中高速列车风阻制动运行安全评估方法，对于确定阵风环境中高速列车风阻制动车辆脱轨与运行安全域具有重要现实意义。

本发明授权阵风环境中高速列车风阻制动运行安全评估方法在权利要求书中公布了：1.阵风环境中高速列车风阻制动运行安全评估方法，其特征在于：所述方法以装配风阻制动装置高速列车在强阵风环境下的风阻制动运行安全与脱轨边界为目标，基于测试高速列车多工况稳定风作用下气动载荷系数，根据阵风时空分布状态创建双指数动态阵风模型，建立考虑阵风作用下的高速车辆与轨道耦合动态脱轨模型，通过阵风载荷作用下高速列车风阻制动多体动力学仿真计算，综合对比计算高速列车各脱轨评判准则指标，在考虑安全裕度的情况下，确定阵风环境中高速列车风阻制动车辆脱轨与运行安全域；具体阵风环境中高速列车风阻制动运行安全评估方法包括以下步骤： 1装配风阻制动装置高速列车气动载荷的确定11试验模型：所述装配风阻制动装置高速列车的试验模型采用在风环境中运行稳定性最差的头车和半节辅助车体组成的标准车辆模型，所述头车安装布设1套风阻制动装置； 所述风阻制动装置安装在对应所述头车司机室往后的车顶平滑段前12位置区段；所述风阻制动装置模型建立时可忽略全尺寸小于25mm的结构；标准地面配置模型为单线无砟轨道； 12确定方法：装配风阻制动装置高速列车的气动载荷可以采用风洞试验或计算机数值模拟的方法； 13试验确定内容：在根据步骤11所述标准车辆模型与所述标准地面配置模型的基础上，分别计算0°～90°不同侧偏角均匀风作用下的风阻制动装置对应工作姿态时的气动载荷系数，包括纵向力系数、横向力系数、升力系数、侧滚力矩系数、点头力矩系数、侧偏力矩系数，完成侧偏角‑系数表，所述气动载荷系数的计算作用原点位于两转向架纵向方向的中心处、轨道中心线和轨面的交点；所述侧偏角计算梯度不大于5°；侧偏角‑系数表的表格一般形式如下： 侧偏角纵向力系数横向力系数升力系数侧滚力矩系数点头力矩系数侧偏力矩系数0°5°10°…85°90°2动态阵风模型建立计算中采用帽型阵风模型近似模拟动态风场，所述帽型阵风模型采用空间分布描述，当列车运行速度恒定时，空间分布也可等效转化为时间分布，所述帽型阵风模型的时空分布计算包括求解时间常数和和相对于线路的纵向和横向风速； 所述时间常数T通过纵向分量的功率谱密度计算，公式如下： 式中：为平均时间常数；Sun为功率谱密度；n为计算或测量数据的频率范围，计算取n＝[13000Hz,1Hz]；vmean为平均风速，计算取vmean＝vmaxG，其中G为阵风因子，G＝1.4016； σu为风速的标准差；fu为无量纲频率；为湍流积分尺度，计算取地面高度为4m处的测量统计值； 相对于线路的纵向风速ux、横向风速uy通过时间常数和风向角计算，公式如下： 式中：为风载作用点到阵风最大幅值为止的距离；βw为风向角； 阵风的相关性用相干函数来表示，相干函数满足如下指数衰减曲线： 式中：Coh表示相干函数；Cux，Cuy均为系数，计算取Cux＝5，Cuy＝16； 根据动态阵风风速vw等于稳定风速和波动风速的叠加计算阵风风速vw，公式如下： vw＝vmean+2.5σuCoh所述动态阵风模型最小风速只能无限趋近于平均风速vmean，当计算风速与vmean之间的误差小于1％时，则可认为指数衰减达到下限，所述动态阵风模型的完整分布可关于纵向y轴对称处理得到； 所述动态阵风模型时空分布可分为6个阶段，分别是：t0＜t＜t1为无风状态，t1＜t＜t2为线性上升状态，t2＜t＜t3为平均风速状态，t3＜t＜t5为指数上升与衰减状态，t5＜t＜t6为平均风速状态，t6＜t＜t7为线性衰减状态，计算公式如下： 式中：vwt为动态阵风风速函数；t0,t1,t2…t7为时间点； 3车辆‑轨道耦合模型建立车辆模型中将车体、转向架及轮对可视为刚体，分别考虑其纵向、横向、沉浮、侧滚、点头和摇头6个方向自由度，建立具有多自由度的多刚体车辆系统模型；车体与转向架通过二系悬挂连接，轮对与转向架通过一系悬挂连接，并且充分考虑二系横向减振器、抗蛇行减振器和横向止挡的非线性特性；所述车体与风阻制动装置一体设置，嵌入式安装于所述车体的车顶横向中心位置处，所述风阻制动装置的整车布局适配中国标准动车组列车的相关技术要求，所述风阻制动装置安装基座要求与列车流线型外形安装后实现平滑贴合过渡；轮轨蠕滑为非线性，轮轨法向作用力的求解采用Hertz非线性弹性接触理论，轮轨蠕滑力按Kalker线性理论进行计算并做非线性修正；不考虑轨道不平顺激励对于阵风作用下的列车风阻制动运行安全性影响； 4阵风气动载荷加载与计算确定41阵风气动载荷加载：计算时将风载荷简化为作用在车体上至少包含纵向力、横向力、升力、侧滚力矩、点头力矩、侧偏力矩的集中力系，所述集中力系作用点位于两转向架纵向方向的中心处、轨道中心线和轨面的交点，与步骤13所述气动载荷系数的计算作用原点位置一致； 42阵风气动载荷计算：气动力Fit和气动力矩Mit的按下式进行计算： 式中：i＝x,y,z同时，合成风速侧偏角、风速、车速及风向角的矢量关系满足下式： 式中：vt为列车运行速度；βw为风向角；ρ为空气密度；va为合速度；βt为侧偏角，其与时间t相关；分别为气动力与力矩系数，其与侧偏角βt相关；S为列车横断面特征面积；d为列车特征长度；所述列车横断面特征面积与所述列车特征长度计算时根据测试车型取统一标准值计算； 5阵风下高速列车风阻制动车辆脱轨与运行安全域确定51高速列车风阻制动运行安全评判准则选择：阵风作用下高速列车风阻制动运行安全判定准则选择至少应包含轮轨垂向力P、轮轨横向力Q、轮轴横向力H、脱轨系数QP、轮重减载率ΔPP、倾覆系数D、车体横向位移Yc、车体侧滚角位移φc； 52阵风作用下最危险脱轨轮对确定：根据风载荷作用下的列车各轮对运动姿态，确定随阵风加载时间推移过程中各评判准则对应的车辆最先脱轨的轮对； 53高速列车脱轨与安全区域确定：分别基于步骤52所确定的最危险脱轨轮，根据步骤51所提出的高速列车风阻制动运行安全评判准则，综合计算车速、风速、风向角三个关键因素共同作用下的高速列车风阻制动脱轨与安全区域，绘制包含车速、风速、风向角的列车风阻制动运行安全临界曲面、脱轨临界曲面，确定风阻制动运行安全区域、警告区域和脱轨区域； 所述风阻制动运行安全判定准则对应的指标限值分别满足：轮轨垂向力P≤170kN；轮轨横向力Q≤0.4Pst1+Pst2，Pst1、Pst2分别为左轮与右轮静载荷，计算取Pst1+Pst2为列车轴重17t；轮轴横向力H≤10+P03,P0为静轴重；脱轨系数QP≤0.8；轮重减载率ΔPP≤0.8；倾覆系数D＝P2‑P1P2+P1≤0.8，P1,P2分别为车辆内轨侧与外轨侧的轮轨压力；车体横向位移Yc和车体侧滚角位移φc对应的安全指标限值分别测试车辆技术标准试验确定； 6评估方法验证：分别与测试列车非风阻制动运行状态下阵风环境中运行脱轨与安全区域进行比对，确定是否有风阻制动运行超限范围区域，如果有则返回重新计算确定。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人兰州交通大学，其通讯地址为：730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西路88号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。