混合欧拉-拉格朗日接触分析模型

计算时间省0.35倍

基于混合欧拉-拉格朗日方法开发的车辆-道岔系统接触分析模型，采用多时间步积分策略，在保证接触应力计算精度的同时，显著降低了传统显式动力学仿真所需的计算成本。

Jiaxin, Lei · Qingmin, Hui · Wang, Yuxuan · 赵才友 · 王平 · Yuxuan, Wang

Vehicle System Dynamics 2025

参数信息

计算时间

0.35 倍

法向接触应力差值

2 MPa

轮轨力峰值误差

10 %

钢轨位移峰值误差

10 %

技术优势

计算时间大降

采用多时间步积分策略协调不同分析步长，计算时间降至传统显式动力学模型的0.35倍。

接触应力算得准

采用混合欧拉-拉格朗日法计算道岔区接触特性，法向接触应力与CONTACT算法仅相差2 MPa。

动态响应较可靠

通过9号道岔动态试验验证，轮轨力和钢轨位移测量峰值误差约为10%。

应用场景

• 铁路车辆动力学：用耦合模型模拟车辆过岔动态，取代单一车辆模型忽略道岔影响的仿真。
• 道岔设计：道岔几何优化时，用该模型快速计算轮轨接触应力，避免大量现场试验。
• 轮轨接触分析：用混合欧拉-拉格朗日法替代CONTACT等传统接触算法，高效分析复杂接触斑。