技术摘要：
本发明涉及一种铁轨健康追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：建立铁轨结构的模型、开展联动分析、生成健康程度分析所需的输入文件和计算文件、建立所述铁轨结构的简化整体模型、计算结构长期健康程度；本发明利用仿真计算方法，能够根据分析数据检测铁轨健康程度，具 全部
背景技术：
目前，铁轨结构大多数无法根据传感器监测的数据预测其自身的剩余寿命。这一 缺陷降低了对铁轨结构稳定性监测的及时性，使维护人员不能及时进行必要的修整维护。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种铁轨健康追踪方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、利用WinLIFE软件建立铁轨结构的模型，依据铁轨疲劳设计工况及规范的规 定，生成疲劳计算所需的荷载文件和震动文件； S2、启动WinLIFE-MATLAB接口，对WinLIFE软件输入文件的有效性进行检查，调用 WinLIFE软件开展荷载及震动联合作用下的联动分析，得到荷载及震动联合作用下铁轨结 构的反应； S3、在WinLIFE-MATLAB接口中指定MATLAB软件的计算类型，读取WinLIFE软件结果 文件，依据指定的分析类型生成MATLAB软件计算所需的荷载文件和计算文件，存放到工作 文件夹； S4、在MATLAB软件中建立铁轨简化的整体结构模型，读入WinLIFE-MATLAB接口生 成的疲劳荷载文件和计算文件，开展铁轨健康程度分析，得到荷载及震动联合作用下的等 效静力荷载，通过公式一计算： 公式一： 其中，V0为荷载及震动联合作用下的等效静力荷载，V为荷载单独作用下的静力荷 载，i是指铁轨中第i段，n是铁轨总段数，xi是指铁轨中第i段的横向震动干扰系数，yi是指铁 轨中第i段的纵向震动干扰系数，xi为大于0且小于1的有理数，yi为大于0且小于1的有理数， α是联合强化干扰系数，α为大于0且小于1的有理数； S5、的步骤S4具体包含以下建模和计算步骤: a.在MATLAB软件中建立铁轨的整体结构简化模型，将铁轨上部结构简化为节点质 量作用于其质心位置； b.基于疲劳荷载设计重现期的疲劳控制荷载、桩-土非线性模型得到基础的线性 刚度矩阵； c.基于步骤a中的铁轨的整体结构简化模型和步骤b中的基础的线性刚度矩阵，同 时施加铁轨分析得到的疲劳荷载和计算参数设置文件，开展铁轨荷载、震动荷载联合作用 下的铁轨整体结构反应分析； 4 CN 111737898 A 说 明 书 2/4 页 d.基于整体结构反应分析得到结构各关键节点的等效应力，以及设定的健康程度 分析文件，开展荷载及震动联合作用工况下的结构疲劳计算； e.读入接口生成的多工况并行计算文件，进行多工况并行计算； S6、依据荷载-强度曲线得到不同设计荷载及对应震动荷载联合作用下的结构健 康程度； S7、依据铁轨结构的脆化准则，得到铁轨结构的长期健康程度； S8、基于半整体方法的铁轨健康程度分析模型； S9、利用WinLIFE软件建立铁轨基础结构的有限元模型，输出得到基础结构的质量 和刚度矩阵； S10、利用基础计算程序，读入步骤S9中的基础结构质量和刚度矩阵，进行缩聚，得 到铁轨基础模型矩阵； S11、基于S10中的模型矩阵，在WinLIFE软件中建立铁轨模型,依据疲劳设计工况 和铁轨规范的规定生成疲劳计算所需的荷载文件； S12、启动WinLIFE-MATLAB接口，首先对WinLIFE软件输入文件的有效性进行检查， 调用WinLIFE软件开展荷载作用下的结构反应分析，得到荷载作用下的结构反应； S13、在WinLIFE-MATLAB接口中指定MATLAB软件的计算类型，读取WinLIFE软件结 果文件，依据指定的分析类型生成计算所需的所属铁轨底部铁轨荷载和计算文件，存放到 工作文件夹； S14、在MATLAB软件中建立铁轨基础结构模型，读入步骤S14中的铁轨荷载文件和 计算文件，依据设计震动要素设置震动谱参数生成随机波，开展铁轨荷载、震动荷载联合作 用下的铁轨基础结构反应分析，得到基础结构等效静力荷载； S15、的步骤S15中MATLAB软件中的基础结构有限元模型基于疲劳控制荷载、桩-土 非线性模型得到基础的线性刚度矩阵； S16、采用荷载-强度曲线得到不同设计荷载及震动要素联合作用下的铁轨基础健 康程度； S17、依据铁轨脆化准则，得到荷载及震动作用下铁轨基础结构的长期健康程度。 本发明的有益成果为：本发明提供了一种铁轨健康追踪方法，利用仿真计算方法， 能够根据分析数据检测铁轨健康程度，具有广阔的市场前景和应用价值。
本发明涉及一种铁轨健康追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：建立铁轨结构的模型、开展联动分析、生成健康程度分析所需的输入文件和计算文件、建立所述铁轨结构的简化整体模型、计算结构长期健康程度；本发明利用仿真计算方法，能够根据分析数据检测铁轨健康程度，具 全部
背景技术：
目前，铁轨结构大多数无法根据传感器监测的数据预测其自身的剩余寿命。这一 缺陷降低了对铁轨结构稳定性监测的及时性，使维护人员不能及时进行必要的修整维护。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种铁轨健康追踪方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、利用WinLIFE软件建立铁轨结构的模型，依据铁轨疲劳设计工况及规范的规 定，生成疲劳计算所需的荷载文件和震动文件； S2、启动WinLIFE-MATLAB接口，对WinLIFE软件输入文件的有效性进行检查，调用 WinLIFE软件开展荷载及震动联合作用下的联动分析，得到荷载及震动联合作用下铁轨结 构的反应； S3、在WinLIFE-MATLAB接口中指定MATLAB软件的计算类型，读取WinLIFE软件结果 文件，依据指定的分析类型生成MATLAB软件计算所需的荷载文件和计算文件，存放到工作 文件夹； S4、在MATLAB软件中建立铁轨简化的整体结构模型，读入WinLIFE-MATLAB接口生 成的疲劳荷载文件和计算文件，开展铁轨健康程度分析，得到荷载及震动联合作用下的等 效静力荷载，通过公式一计算： 公式一： 其中，V0为荷载及震动联合作用下的等效静力荷载，V为荷载单独作用下的静力荷 载，i是指铁轨中第i段，n是铁轨总段数，xi是指铁轨中第i段的横向震动干扰系数，yi是指铁 轨中第i段的纵向震动干扰系数，xi为大于0且小于1的有理数，yi为大于0且小于1的有理数， α是联合强化干扰系数，α为大于0且小于1的有理数； S5、的步骤S4具体包含以下建模和计算步骤: a.在MATLAB软件中建立铁轨的整体结构简化模型，将铁轨上部结构简化为节点质 量作用于其质心位置； b.基于疲劳荷载设计重现期的疲劳控制荷载、桩-土非线性模型得到基础的线性 刚度矩阵； c.基于步骤a中的铁轨的整体结构简化模型和步骤b中的基础的线性刚度矩阵，同 时施加铁轨分析得到的疲劳荷载和计算参数设置文件，开展铁轨荷载、震动荷载联合作用 下的铁轨整体结构反应分析； 4 CN 111737898 A 说 明 书 2/4 页 d.基于整体结构反应分析得到结构各关键节点的等效应力，以及设定的健康程度 分析文件，开展荷载及震动联合作用工况下的结构疲劳计算； e.读入接口生成的多工况并行计算文件，进行多工况并行计算； S6、依据荷载-强度曲线得到不同设计荷载及对应震动荷载联合作用下的结构健 康程度； S7、依据铁轨结构的脆化准则，得到铁轨结构的长期健康程度； S8、基于半整体方法的铁轨健康程度分析模型； S9、利用WinLIFE软件建立铁轨基础结构的有限元模型，输出得到基础结构的质量 和刚度矩阵； S10、利用基础计算程序，读入步骤S9中的基础结构质量和刚度矩阵，进行缩聚，得 到铁轨基础模型矩阵； S11、基于S10中的模型矩阵，在WinLIFE软件中建立铁轨模型,依据疲劳设计工况 和铁轨规范的规定生成疲劳计算所需的荷载文件； S12、启动WinLIFE-MATLAB接口，首先对WinLIFE软件输入文件的有效性进行检查， 调用WinLIFE软件开展荷载作用下的结构反应分析，得到荷载作用下的结构反应； S13、在WinLIFE-MATLAB接口中指定MATLAB软件的计算类型，读取WinLIFE软件结 果文件，依据指定的分析类型生成计算所需的所属铁轨底部铁轨荷载和计算文件，存放到 工作文件夹； S14、在MATLAB软件中建立铁轨基础结构模型，读入步骤S14中的铁轨荷载文件和 计算文件，依据设计震动要素设置震动谱参数生成随机波，开展铁轨荷载、震动荷载联合作 用下的铁轨基础结构反应分析，得到基础结构等效静力荷载； S15、的步骤S15中MATLAB软件中的基础结构有限元模型基于疲劳控制荷载、桩-土 非线性模型得到基础的线性刚度矩阵； S16、采用荷载-强度曲线得到不同设计荷载及震动要素联合作用下的铁轨基础健 康程度； S17、依据铁轨脆化准则，得到荷载及震动作用下铁轨基础结构的长期健康程度。 本发明的有益成果为：本发明提供了一种铁轨健康追踪方法，利用仿真计算方法， 能够根据分析数据检测铁轨健康程度，具有广阔的市场前景和应用价值。
