一种基于非均匀有理B样条曲线和Kriging模型的钢轨打磨廓形预测方法

摘要

铁路钢轨打磨可以改善车辆运行质量，延长钢轨使用寿命。为了保证钢轨打磨后可以获得预定的打磨目标廓形，需要在打磨之前对钢轨打磨廓形进行预测，为打磨施工中打磨模式的优选提供依据。本文设计了一种基于NURBS-Kriging模型的钢轨打磨廓形预测方法，实现了不同打磨模式下钢轨打磨廓形的预测。具体包括：考虑磨损钢轨断面廓形为自由曲线，应用三次NURBS曲线构建了钢轨廓形的参数化模型；基于三次NURBS曲线面积精算公式，设计钢轨打磨量的计算模型；为预测单个砂轮的打磨量，将钢轨断面打磨面积作为打磨量衡量指标，以打磨角度、打磨压力和打磨速度三个打磨参数为变量，以打磨面积为响应量，构建单砂轮打磨量的Kriging模型；根据钢轨打磨顺序成形原理，提出基于NURBS-Kriging模型的钢轨打磨廓形预测方法，并通过工程应用验证了该方法的有效性。