轨道交通制动盘矫形分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轨道交通制动盘矫形分析方法及装置，涉及轨道交通车辆及其制动技术领域，其中该方法包括：构建轨道交通制动盘三维模型，对轨道交通制动盘三维模型进行热机耦合有限元分析、模拟拆卸、基于有限元静力学分析的模拟矫形，得到制动盘翘曲变形量和矫形工艺参数，对矫形工艺参数和翘曲变形量进行数据拟合分析，得到制动盘的矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据，根据矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据，确定拆卸后轨道交通制动盘的矫形工艺参数。本发明专利技术可以提高拆卸后的制动盘矫形成功率和效率。形成功率和效率。形成功率和效率。

【技术实现步骤摘要】
轨道交通制动盘矫形分析方法及装置


[0001]本专利技术涉及轨道交通车辆及其制动
，尤其涉及轨道交通制动盘矫形分析方法及装置。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]轨道交通车辆在运用过程中，停车制动优先使用电制动，当电制动不足才会利用制动盘和闸片的摩擦制动，因此正常运用过程中制动盘磨耗较小。根据经验，车轮使用寿命在240
‑
320万公里之间，车轮到限后，轮装制动盘可用的剩余磨耗比较大。因此在车轮拆卸后，制动盘还可以继续使用。
[0004]但是，制动盘在使用过程中出现塑性变形，与车轮拆解后制动盘整体呈现倒锥状的变形，安装面平整度无法满足直接使用，因此，可以对制动盘进行矫形处理，在矫形处理之后继续使用。现有技术中在对制动盘进行矫形时，一般采用专用矫形工装，利用铜锤、固定板等对拆卸后的制动盘进行矫形，矫形工装参数的设定大多依赖于经验值，人工成本较高，且制动盘矫形失败率较高，经过矫形处理的制动盘使用寿命不稳定，总体来说制动盘矫形效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种轨道交通制动盘矫形分析方法，用以摆脱对人工经验的依赖，提高制动盘矫形成功率和效率，该方法包括：
[0006]构建轨道交通制动盘三维模型；
[0007]对轨道交通制动盘三维模型进行热机耦合有限元分析，得到变形后制动盘三维模型、多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据；
[0008]利用多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据，对变形后制动盘三维模型进行模拟拆卸，得到拆卸后制动盘三维模型、和拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据；
[0009]根据轨道交通制动盘三维模型和拆卸后制动盘三维模型，确定翘曲变形量；
[0010]采用有限元静力学分析，利用拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据和预先构建的矫形工装模型，对拆卸后制动盘三维模型进行模拟矫形，得到矫形工艺参数；所述矫形工艺参数包括位移载荷值；所述矫形工装模型用于对拆卸后制动盘三维模型进行模拟矫形；
[0011]对矫形工艺参数和翘曲变形量进行数据拟合分析，得到矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据；
[0012]根据矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据，确定拆卸后轨道交通制动盘的矫形工艺参数。
[0013]本专利技术实施例还提供一种轨道交通制动盘矫形分析装置，用以摆脱对人工经验的依赖，提高制动盘矫形成功率和效率，该装置包括：
[0014]模型构建模块，用于构建轨道交通制动盘三维模型；
[0015]热机耦合有限元分析模块，用于对轨道交通制动盘三维模型进行热机耦合有限元分析，得到变形后制动盘三维模型、多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据；
[0016]模拟拆卸模块，用于利用多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据，对变形后制动盘三维模型进行模拟拆卸，得到拆卸后制动盘三维模型、和拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据；
[0017]翘曲变形量确定模块，用于根据轨道交通制动盘三维模型和拆卸后制动盘三维模型，确定翘曲变形量；
[0018]模拟矫形模块，用于采用有限元静力学分析，利用拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据和预先构建的矫形工装模型，对拆卸后制动盘三维模型进行模拟矫形，得到矫形工艺参数；所述矫形工艺参数包括位移载荷值；所述矫形工装模型用于对拆卸后制动盘三维模型进行模拟矫形；
[0019]结果输出模块，用于对矫形工艺参数和翘曲变形量进行数据拟合分析，得到矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据；
[0020]参数确定模块，用于根据矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据，确定拆卸后轨道交通制动盘的矫形工艺参数。
[0021]本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述轨道交通制动盘矫形分析方法。
[0022]本专利技术实施例还提供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，所述计算机程序被处理器执行时实现上述轨道交通制动盘矫形分析方法。
[0023]本专利技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述轨道交通制动盘矫形分析方法。
[0024]本专利技术实施例中，通过对轨道交通制动盘三维模型进行热机耦合有限元仿真分析、模拟拆卸、基于有限元静力学分析的模拟矫形，得到制动盘的矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据，根据矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据，确定拆卸后轨道交通制动盘的矫形工艺参数，摆脱对人工经验的依赖，为制动盘矫形提供理论指导，并且有效的提高了制动盘矫形成功率和效率。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0026]图1为本专利技术实施例中轨道交通制动盘矫形分析方法的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例中轨道交通制动盘三维模型示意图；
[0028]图3为本专利技术实施例中热机耦合有限元分析使用的制动盘材料应力
‑
应变数据；
[0029]图4为本专利技术实施例中模拟矫形分析的装配体几何模型示意图；
[0030]图5为本专利技术实施例中矫形工艺参数和翘曲变形量的关系曲线示意图；
[0031]图6为本专利技术实施例中轨道交通制动盘矫形分析装置的示意图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0033]申请人发现，现有技术中在对制动盘进行矫形时，一般采用专用矫形工装，利用铜锤、固定板等对拆卸后的制动盘进行矫形，矫形工装参数的设定大多依赖于经验值，人工成本较高，且制动盘矫形失败率较高，经过矫形处理的制动盘使用寿命不稳定，总体来说制动盘矫形效率较低。基于此，申请人提出了一种轨道交通制动盘矫形分析方法。
[0034]图1为本专利技术实施例中轨道交通制动盘矫形分析方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
[0035]步骤101、构建轨道交通制动盘三维模型；
[0036]步骤102、对轨道交通制动盘三维模型进行热机耦合有限元分析，得到变形后制动盘三维模型、多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据；
[0037]步骤103、利用多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据，对变形后制动盘三维模型进行模拟拆卸，得到拆卸后制动盘三维模型、和拆卸后制动盘的应力场数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通制动盘矫形分析方法，其特征在于，包括：构建轨道交通制动盘三维模型；对轨道交通制动盘三维模型进行热机耦合有限元分析，得到变形后制动盘三维模型、多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据；利用多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据，对变形后制动盘三维模型进行模拟拆卸，得到拆卸后制动盘三维模型、和拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据；根据轨道交通制动盘三维模型和拆卸后制动盘三维模型，确定翘曲变形量；采用有限元静力学分析，利用拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据和预先构建的矫形工装模型，对拆卸后制动盘三维模型进行模拟矫形，得到矫形工艺参数；所述矫形工艺参数包括位移载荷值；所述矫形工装模型用于对拆卸后制动盘三维模型进行模拟矫形；对矫形工艺参数和翘曲变形量进行数据拟合分析，得到矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据；根据矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据，确定拆卸后轨道交通制动盘的矫形工艺参数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对轨道交通制动盘三维模型进行热机耦合有限元分析，得到变形后制动盘三维模型、多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据，包括：对轨道交通制动盘三维模型，设置材料参数、划分网格，得到有限元模型；为有限元模型设置多组螺栓预紧力、热载荷参数、边界条件，计算输出变形后制动盘三维模型、多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据；所述热载荷参数作用于制动盘摩擦面。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据，对变形后制动盘三维模型进行模拟拆卸，得到拆卸后制动盘三维模型、和拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据，包括：采用有限元静力学分析方法，分别将多组制动状态下制动盘的应力场数据和应变场数据加载到轨道交通制动盘三维模型，进行多次循环模拟拆卸，得到拆卸后制动盘三维模型、和拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用有限元静力学分析，利用拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据和预先构建的矫形工装模型，对拆卸后制动盘三维模型进行模拟矫形，得到矫形工艺参数，包括：将拆卸后制动盘的应力场数据、应变场数据加载到拆卸后制动盘三维模型，得到重构模型；将矫形工装模型和重构模型组装，设置矫形工装模型和拆卸后制动盘的对称约束条件，重复调整对矫形工装施加的位移载荷值，直至重构模型的残余变形量小于预设数值，输出矫形工艺参数。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对矫形工艺参数和翘曲变形量进行数据拟合分析，得到矫形工艺参数和翘曲变形量的关系数据，包括：采用三次函数拟合的方式，对矫形工艺参数和翘曲变形量进行数据拟合分析，得到矫形工艺参数和翘曲变形量的关系曲线。
6.一种轨道交通制动盘矫形分析装置，其特征在于，包括：模型构建模块，用于构建轨道交通...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广楠，吕宝佳，焦标强，曹宏发，曹建行，宋跃超，齐冀，韩超，张臣，祝家祺，马哲，张波，杨伟君，赵红卫，谭善超，高天阳，付昱飞，
申请(专利权)人：北京纵横机电科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所铁科纵横天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：