石家庄铁道大学刘永强获国家专利权
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龙图腾网获悉石家庄铁道大学申请的专利一种基于动态需求的高速列车转臂节点逆向动力学设计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:CN121351275B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06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:202511938935.9,技术领域涉及:G06F30/15;该发明授权一种基于动态需求的高速列车转臂节点逆向动力学设计方法是由刘永强;孙强;杨绍普;赵义伟;王宝森;廖英英;裴星宇;张纪奥设计研发完成,并于2025-12-22向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于动态需求的高速列车转臂节点逆向动力学设计方法在说明书摘要公布了:本发明涉及轨道交通车辆动力学与智能悬挂控制技术领域,尤其涉及一种基于动态需求的高速列车转臂节点逆向动力学设计方法,该方法包括:S1、构建车辆动力学性能与节点刚度之间的映射关系,S2、构建节点刚度与磁敏弹性体材料和结构之间的映射关系,S3、构建磁敏弹性体节点数据库,S4、基于动态需求矩阵进行逆向设计,S5、基于可控磁场的半主动刚度调控与硬件在环验证。本申请中,能够反向推导减振元件的材料与结构设计参数,建立多维参量数据库,实现可计算的性能反向索引,结合力学模型与试验,形成仿真‑试验‑数据库的自学习机制,在整车仿真模型与台架系统之间构建闭环验证平台,实现设计方法的工程化落地。
本发明授权一种基于动态需求的高速列车转臂节点逆向动力学设计方法在权利要求书中公布了:1.一种基于动态需求的高速列车转臂节点逆向动力学设计方法,其特征在于,该方法包括: S1、构建车辆动力学性能与节点刚度之间的映射关系,包括: a.对现有轴箱转臂橡胶节点进行服役性能跟踪和动态力学测试,获得节点在不同状态下的演化规律; b.建立轨道车辆多体动力学模型; c.在预设运行工况条件下进行仿真,获取节点刚度变化对车辆评价指标的影响规律; d.由仿真结果形成各运行工况下车辆保持优良动力学性能所需的节点刚度范围,得到动态需求矩阵; S2、构建节点刚度与磁敏弹性体材料和结构之间的映射关系,包括: a.设计具有不同磁敏弹性体材料配比、磁柱几何尺寸的磁敏节点; b.在不同磁感应强度下测试样件动刚度,获取频变与幅变特性; c.采用遗传算法参数辨识与神经网络训练建立起磁敏节点机理与数据混合驱动的力学模型; d.基于模型得到材料配比、磁柱结构与节点输出刚度之间的映射关系; S3、构建磁敏弹性体节点数据库; S4、基于动态需求矩阵进行逆向设计,包括: a.以车辆在目标运行工况下的节点动态刚度需求为输入,利用数据库反向索引获得对应的材料配比和结构参数; b.将索引出的参数代入力学模型并仿真计算节点在给定电流下的动态刚度; c.输出计算结果; S5、基于可控磁场的半主动刚度调控与硬件在环验证,包括: a.根据磁感应强度与电流关系,设计电源及控制器,实现磁场可调; b.采用半主动控制算法,实时调节节点刚度; c.将实物磁敏节点嵌入轨道车辆悬挂仿真系统,开展硬件在环试验。
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