数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法技术

技术编号:40004451 阅读:37 留言:0更新日期:2024-01-09 04:37
本发明专利技术公开了一种数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法,涉及铁路及轨道交通技术领域,包括:建立车辆‑轨道耦合动力系统;利用动力学系统数值求解方法,将车辆‑轨道耦合动力系统的耦合动力学方程表示成统一形式;生成车辆轨道耦合动力学模型的训练集、验证集、测试集的输入输出参数;建立傅里叶神经元算子将任何初始条件映射到其解决方案;提出分支傅里叶神经算子架构,建立数据驱动的车辆轨道耦合动力学模型,使用BFNO作为骨干,然后连接全连接网络;使用傅里叶卷积层将数据从时域转换为频域;提取频域数据的特征,通过全连接层进行组合,输出最后一层车辆‑轨道耦合动力系统的动态响应;本发明专利技术能够实现车辆轨道耦合动力学的快速精确求解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路及轨道交通,特别是一种数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法


技术介绍

1、车辆轨道耦合系统的动力学模型和求解方法对于高速列车运行安全性和乘坐舒适性评价、减振降噪结构设计、轮轨磨损预测、钢轨损伤劣化机理等相关研究具有重要意义。其数值结果为确定车轮不圆、钢轨波磨、振动或噪声源等实际工程问题的原因,并制定这些问题的有效解决方法提供理论指导。因此,高效、准确地求解车辆轨道耦合系统的动态响应非常重要。

2、从而有大量学者针对如何在保证求解精度的同时节省计算时间开展了系列研究。对于三维车辆-轨道耦合动力学模型而言,接近一半的计算成本都花费在轮轨接触的求解上,而当三维车辆-轨道耦合动力学模型与其他大型柔性结构相耦合时求解单个工况往往需要花费数小时甚至数十小时,有些学者针对性地提出了并行计算方法来减少计算时间,并基于mp、api提出了高效的并行计算方法,以提高数值计算效率。也有一些研究人员致力于开发迭代方法以提高计算效率并节省计算机内存。在这种方法中,避免了在每个时间步内进行迭代,开发了更新的迭代策略以改善收敛特性。

3、随着计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法,其特征在于,所述步骤1具体包括: 假设车辆的车体、构架及轮对均为刚体,将轨道视为由一系列力元支撑的欧拉-伯努利梁,车辆和轨道子系统通过轮轨相互作用力连接;其中,轮轨相互作用力包括轮轨法向接触力和切向蠕滑力。

3.根据权利要求1所述的数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法,其特征在于,在步骤2中,所述动力学系统数值求解方法具体如下:

4.根据权利要求1所述的数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法,其特征在于,在步骤3中,输入参数包括车辆系统...

【技术特征摘要】

1.一种数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法,其特征在于,所述步骤1具体包括: 假设车辆的车体、构架及轮对均为刚体,将轨道视为由一系列力元支撑的欧拉-伯努利梁,车辆和轨道子系统通过轮轨相互作用力连接;其中,轮轨相互作用力包括轮轨法向接触力和切向蠕滑力。

3.根据权利要求1所述的数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法,其特征在于,在步骤2中,所述动力学系统数值求解方法具体如下:

4.根据权利要求1所述的数据驱动的车辆轨道耦合动力学方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:何庆王庆晶李坤黄洪孙华坤徐淙洋刘宇恒李晨钟吴国新杨昱杨倩倩王平
申请(专利权)人:华东交通大学
类型:发明
国别省市:

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