一種軌道扣件系統共振頻率的識別方法及裝置與流程

2023-05-19 20:17:26 1

本發明屬於輪軌交通系統軌道結構動力學設計領域，具體涉及一種軌道扣件系統共振頻率的識別方法及裝置。

背景技術：

為了避免由於輪軌共振引起的鋼軌波浪形磨耗問題，需要建立鐵路車輛－鋼軌－扣件系統輪軌共振頻率的評估方法，在以往的工程實踐中，著重評價車輛車輪與鋼軌－扣件系統(包括扣壓件、高分子彈性墊板、鐵墊板以及其他連接零件等)的自由振動特徵(主要包括固有頻率及其相應的振型)。目前，鋼軌－扣件系統垂向共振頻率的識別方法主要包括諧響應分析與譜分析等理論分析方法，以及力錘敲擊與落軸衝擊試驗法。

有限單元法的實模態分析、諧響應分析與譜分析均無法考慮非對角陣的阻尼矩陣，只能近似採用比例阻尼矩陣進行求解。因此通常情況下，僅利用該方法分析鋼軌－扣件無阻尼系統的自由振動特徵。另外，在進行鋼軌－扣件系統自由振動特徵的有限元分析時，鋼軌下方扣件系統垂向動力支承性能主要來自扣件系統內的高分子彈性墊板，而且僅將高分子彈性墊板簡化為常量剛度的線性彈簧，或者即使建立了詳細的扣件系統實體有限元模型，但是扣件系統內高分子彈性墊板動參數(主要包括動剛度和阻尼係數)仍被普遍視為常量。按照現有測試規範，該常量剛度僅在3－5Hz激振頻率下測得，然而鋼軌實際振動頻率通常在1至10000Hz範圍內，因此該3－5Hz的常量剛度無法真實反映扣件系統內高分子彈性墊板動參數的頻變特徵。

力錘敲擊與落軸衝擊試驗法能夠用來獲取瞬時衝擊荷載作用下較寬頻率範圍內鋼軌－扣件系統的敏感共振頻率。但是，如果要比選多種高分子彈性墊板(比如不同配方、不同幾何結構形式、不同使用時間的彈性墊板)的鋼軌-扣件系統共振頻率，則需在室內或現場試驗段反覆更換扣件系統的高分子彈性墊板，工作量很大，耗費時間很長，試驗成本也很高。因此，這類試驗方法主要用於驗證與檢測，而且無法從機理上預測扣件系統高分子彈性墊板引起的輪軌共振現象，更加難以直接用於輪軌共振的評價。此外，在這些已有的識別方法中，還有一個共同的缺陷，就是僅將輪軌相互作用理解為外部激勵，忽略了車輪質量的影響。

技術實現要素：

鑑於此，本發明的目的在於提供一種軌道扣件系統共振頻率的識別方法及裝置，以有效地改善上述問題。

為了實現上述目的，本發明實施例採用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種軌道扣件系統共振頻率的識別方法，所述方法包括：將需要識別的外界激振頻率作為輸入頻率；根據所述輸入頻率對應的頻變動參數獲得軌道扣件系統第一有限元模型；根據獲得的軌道扣件系統第一有限元模型獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量；根據所述輸入頻率對應的頻變動參數和獲得的所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量獲得軌道扣件系統第二有限元模型；根據獲得的軌道扣件系統第二有限元模型獲得軌道扣件系統多階固有頻率；當在所述多階固有頻率中查找到與所述輸入頻率滿足預設條件的固有頻率時，將所述輸入頻率判定為共振頻率。

第二方面，本發明實施例提供了一種軌道扣件系統共振頻率的識別裝置，所述裝置包括：接收模塊，用於將需要識別的外界激振頻率作為輸入頻率；第一有限元模型建立模塊，用於根據所述輸入頻率對應的頻變動參數獲得軌道扣件系統第一有限元模型；等效質量獲取模塊，用於根據獲得的軌道扣件系統第一有限元模型獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量；第二有限元模型建立模塊，用於根據所述輸入頻率對應的頻變動參數和獲得的所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量獲得軌道扣件系統第二有限元模型；有限元分析模塊，用於根據獲得的軌道扣件系統第二有限元模型獲得軌道扣件系統多階固有頻率；數據後處理模塊，用於當在所述多階固有頻率中查找到與所述輸入頻率滿足預設條件的固有頻率時，將所述輸入頻率判定為共振頻率。。

與現有技術相比，本發明實施例提供一種軌道扣件系統共振頻率的識別方法及裝置，通過綜合考慮了車輪質量和扣件系統內高分子彈性墊板動參數的頻變特性對鋼軌－扣件系統的影響，這樣得到的軌道－扣件系統的共振頻率更加可靠和精確。避免了高成本的力錘或落軸試驗研究的盲目性與低效性，並有助於提高鐵路扣件系統高分子彈性墊板動參數的設計精度。

本發明的其他特徵和優點將在隨後的說明書闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明實施例而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。通過附圖所示，本發明的上述及其它目的、特徵和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。並未刻意按實際尺寸等比例縮放繪製附圖，重點在於示出本發明的主旨。

圖1示出了一種可應用於本發明實施例中的電子設備的結構框圖。

圖2示出了本發明實施例提供的一種軌道扣件系統共振頻率的識別方法的流程圖。

圖3示出了本發明實施例提供的鋼軌扣件系統的頻變儲能剛度－頻率曲線圖。

圖4示出了本發明實施例提供的鋼軌扣件系統的頻變損耗因子－頻率曲線圖。

圖5示出了本發明實施例提供的一種獲得所有位於所述軌道上的車輪的等效質量的流程圖。

圖6示出了本發明實施例提供的另一種獲得所有位於所述軌道上的車輪的等效質量的流程圖。

圖7示出了本發明實施例提供的另一種軌道扣件系統共振頻率的識別方法的流程圖。

圖8示出了本發明實施例提供的軌道扣件系統共振頻率－階數曲線圖。

圖9示出了本發明實施例提供的一種共振頻率識別裝置的結構框圖。

圖中，附圖標記分別為：

電子設備100，共振頻率識別裝置110，接收模塊111，第一有限元模型建立模塊112，加載位置獲取模塊113，等效質量獲取模塊114，第二有限元模型建立模塊115，有限元分析模塊116，數據後處理模塊117，存儲器120、存儲控制器130，處理器140。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來設置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

本發明涉及輪軌交通系統軌道結構動力學設計領域，可用於輪軌交通系統高分子材料減振扣件的動力學設計工作，有助於避免因輪軌共振引起的鋼軌波浪形磨耗問題，繼而實現鐵路鋼軌-扣件系統的低動力設計。如圖1所示，圖1示出了一種可應用於本發明實施例中的電子設備100的結構框圖。所述電子設備100包括共振頻率識別裝置110、存儲器120、存儲控制器130和處理器140。

所述存儲器120、存儲控制器130、處理器140各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實現數據的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過一條或多條通訊總線或信號線實現電性連接。所述共振頻率識別裝置110包括至少一個可以軟體或固件(firmware)的形式存儲於所述存儲器中或固化在所述電子設備100的作業系統(operating system，OS)中的軟體功能模塊。所述處理器140用於執行存儲器120中存儲的可執行模塊，例如所述共振頻率識別裝置110包括的軟體功能模塊或電腦程式。

其中，存儲器120可以是，但不限於，隨機存取存儲器(Random Access Memory，RAM)，只讀存儲器(Read Only Memory，ROM)，可編程只讀存儲器(Programmable Read－Only Memory，PROM)，可擦除只讀存儲器(Erasable Programmable Read－Only Memory，EPROM)，電可擦除只讀存儲器(Electric Erasable Programmable Read－Only Memory，EEPROM)等。其中，存儲器120用於存儲程序，所述處理器140在接收到執行指令後，執行所述程序，前述本發明實施例任一實施例揭示的流程定義的電子設備所執行的方法可以應用於處理器中，或者由處理器實現。

處理器140可能是一種集成電路晶片，具有信號的處理能力。上述的處理器可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，CPU)、網絡處理器(Network Processor，NP)等；還可以是數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者電晶體邏輯器件、分立硬體組件。可以實現或者執行本發明實施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規的處理器等。

本發明實施例提供了一種鋼軌扣件系統共振頻率的識別方法，如圖2所示，其中圖2示出了本發明實施例提供的一種軌道扣件系統共振頻率的識別方法的流程圖，具體包括：步驟S101－S106。

步驟S101，將需要識別的外界激振頻率作為輸入頻率。

所述輸入頻率可以為外界激振頻率範圍內的任一值，於本實施例中，優選地，所述輸入頻率可以在0Hz－500Hz範圍內以1Hz作為間隔。即取0Hz－500Hz範圍內的任意整數為所述輸入頻率。當需要識別的外界激振頻率改變時，所述輸入頻率會隨著需要識別的外界激振頻率的變化而變化。

步驟S102，根據所述輸入頻率對應的頻變動參數獲得軌道扣件系統第一有限元模型。

根據所述輸入頻率獲得對應的頻變動參數，於本實施例中，所述頻變動參數包括頻變儲能剛度和頻變阻尼係數。不同的輸入頻率對應不同的頻變動參數。其中所述輸入頻率可以為外界激振頻率範圍內的任一值，於本實施例中，所述輸入頻率可以在0Hz－500Hz範圍內以1Hz作為間隔。優選地，即取0Hz－500Hz範圍內的任意整數為輸入頻率。

要獲得所述頻變阻尼係數，首先需要根據所述輸入頻率獲得對應的頻變儲能剛度和頻變耗損因子，請參閱圖3和圖4。從圖3中的實測數據和擬合數據來看，誤差較小，因此根據該擬合公式lgk＝0.0645lgf+1.6348，便可求出0Hz－500Hz範圍內的任一輸入頻率對應的頻變儲能剛度。

從圖4中的實測數據和擬合數據來看，誤差較小，因此根據該擬合公式lgη＝0.1016lgf-0.8664，便可求出0Hz－500Hz範圍內的任一輸入頻率對應的頻變耗損因子。

根據頻變阻尼係數與頻變損耗因子之間的關係式便可得到頻變阻尼係數。其中，cij是第i個扣件節點上加載頻率為fj的頻變阻尼係數，ηij是第i個扣件節點上加載頻率為fj的頻變損耗因子，kij是i個扣件節點上加載頻率為fj的頻變儲能剛度。

根據獲得的頻變動的頻變動參數來建立軌道扣件系統第一有限元模型。其中，軌道扣件系統第一有限元模型可以是利用ABAQUS軟體建立的鋼軌-扣件系統有限元模型，於本實施例中，可以利用ABAQUS中的BEAM21單元模擬鋼軌，用線彈簧+牛頓黏壺單元模擬扣件系統。

步驟S103根據獲得的第一有限元模型獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量。

所述獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量包括兩種情況。下面將對這兩種情況詳細說明：

第一種，所述軌道上僅有一節普通四軸鐵路車廂，所述獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量的步驟，如圖5所示，具體包括：步驟S1031－S1033。

步驟S1031，獲得所述車廂的固定軸距、車輛定距和車輪的重力。

當所述軌道上僅有一節普通四軸鐵路車廂時，根據該節車廂的實際情況來獲得所述車廂的固定軸距、車輛定距和車輪的重力，其中，於本實施例中，優選置於所述車廂上的車輪相同。

步驟S1302，根據獲得的所述車廂的固定軸距以及車輛定距獲得車輪質量的加載位置。

在軌道扣件系統第一有限元模型中，根據獲得的所述車廂的固定軸距以及車輛定距來設置車輪質量的加載位置。進一步的，由於所述軌道上僅有一節普通四軸鐵路車廂，所以該節車廂可以是包括八個車輪的車廂。根據獲得的所述車廂的固定軸距以及車輛定距，在模擬軌道上來設置這8個車輪質量的加載位置，以使各個車輪之間的加載位置與車輪實際在軌道上的位置一致，從而能夠獲得每個車輪在軌道上的受力點的位置以及各受力點之間的位置關係。當模擬軌道為單股模擬軌道時，在單股模擬軌道上來設置這4個車輪質量的加載位置。

步驟S1033，根據獲得的軌道扣件系統第一有限元模型、所述車輪質量的加載位置和所述車輪的重力獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量。

根據所述輸入頻率獲得對應的頻變動參數，於本實施例中，所述頻變動參數主要為扣件系統的頻變儲能剛度和頻變阻尼係數。其中，獲得所述頻變儲能剛度和所述頻變阻尼係數的方法與步驟S102中的方法相同，為了避免累贅，此處不再重複。

獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量。首先根據上述建立的軌道扣件系統第一有限元模型、獲得的頻變儲能剛度和頻變阻尼係數、所述車輪質量的加載位置以及所述車輪的重力進行有限元仿真，便可得到每個扣件節點上，所述車輪重力對應的支承反力Fi，其中Fi為第i個扣件節點的支承反力。根據每個扣件節點的支承反力Fi以及重力的公式mi＝Fi/g，便可得到每個扣件節點i上加載的所述車輪的等效質量。

第二種，當所述軌道上至少有兩節普通四軸鐵路車廂，所述獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量的步驟，如圖6所示，具體包括：步驟S1035－S1037。

步驟S1035，獲得每節所述車廂的固定軸距、每節所述車廂的車輛定距、前車廂後轉向架與後車廂前轉向架中心間距和車輪的重力。

當所述軌道至少有兩節普通四軸鐵路車廂時，根據該車廂的實際情況來獲得每節所述車廂的固定軸距、每節所述車廂的車輛定距、前車廂後轉向架與後車廂前轉向架中心間距和車輪的重力。

為了便於理解，於本實施例中，優選所述車廂為兩節，來進行舉例說明。為了便於區分，兩節車廂分別命名為第一節車廂和第二節車廂，其中，第一節車廂與第二節車廂相同。獲得每節所述車廂的固定軸距、車輛定距，其中，由於第一節車廂與第二節車廂相同，所以第一節車廂的固定軸距、車輛定距與第二節車廂的固定軸距、車輛定距相同。

獲得前車廂後轉向架與後車廂前轉向架中心間距，即為靠近第二節車廂的第一節車廂的後轉向架的中點到靠近第一節車廂的第二節車廂的前轉向架的中點的長度，於本實施例中，即為第一節車廂的第二轉向架的中點到第二節車廂的第一轉向架的中點的間距。

步驟S1036，根據獲得的每節所述車廂的固定軸距、每節所述車廂的車輛定距和前車廂後轉向架與後車廂前轉向架中心間距獲得車輪質量的加載位置。

在軌道扣件系統第一有限元模型中，根據獲得的每節所述車廂的固定軸距、每節所述車廂的車輛定距和前車廂後轉向架與後車廂前轉向架中心間距來設置車輪質量的加載位置。進一步地，由於優選所述軌道上有兩節普通四軸鐵路車廂，所以每節車廂可以是包括八個車輪的車廂。根據獲得的每節所述車廂固定軸距、每節所述車廂的車輛定距和前車廂後轉向架與後車廂前轉向架中心間距來設置車輪質量的加載位置，在模擬軌道上來設置這16個車輪的加載位置，以使各個車輪之間的加載位置與車輪實際在軌道上的位置一致，從而能夠獲得每個車輪在軌道上的受力點的位置以及各受力點之間的位置關係。當模擬軌道為單股模擬軌道時，在單股模擬軌道上來設置這8個車輪質量的加載位置。

步驟S1037，根據獲得的軌道扣件系統第一有限元模型、所述車輪質量的加載位置和所述車輪的重力獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量。

其中如何得到所述輸入頻率對應的頻變動參數、獲得的所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量在前面已詳細說明，為了避免累贅，此處不再舉例說明。

步驟S104，根據所述輸入頻率對應的頻變動參數和獲得的所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量獲得軌道扣件系統第二有限元模型。

根據所述輸入頻率對應的頻變動參數和獲得的所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量來建立道扣件系統第二有限元模型。其中，軌道扣件系統第一有限元模型可以是利用ABAQUS軟體建立的鋼軌-扣件系統有限元模型，於本實施例中，可以利用ABAQUS中的BEAM21單元模擬鋼軌，用線彈簧+牛頓黏壺單元模擬扣件系統。

步驟S105，根據獲得的軌道扣件系統第二有限元模型獲得軌道扣件系統多階固有頻率。

根據獲得的軌道扣件系統第二有限元模型進行有限元仿真便可得到軌道扣件系統多階固有頻率。

步驟S106，當在所述多階固有頻率中查找到與所述輸入頻率滿足預設條件的固有頻率時，將所述輸入頻率判定為共振頻率。

在所述多階固有頻率中查找與所述輸入頻率滿足預設條件的固有頻率時，其中，所述預設條件應為所述輸入頻率與多階固有頻率中某階固有頻率的數值一致，於本實施例中，該預設條件可以是，當固有頻率與輸入頻率兩者的差值小於1Hz時，即可認為是一致的。若在多階固有頻率中查找到與所述輸入頻率滿足預設條件的固有頻率時，則將所述輸入頻率判定為鋼軌－扣件系統的共振頻率。

應當理解的是，上述的預設條件還可以是別的其它條件，其確定條件取決於軌道扣件系統共振頻率的識別精度，固有頻率與輸入頻率的差值允許值越小，軌道扣件系統共振頻率的識別精度越高。例如，該預設條件可以是，當固有頻率與輸入頻率兩者的差值小於0.5Hz時，即可認為是一致的；還可以是當固有頻率與輸入頻率兩者的差值小於0.2Hz時，即可認為是一致的等，因此該預設條件不應理解為是對本發明的限制。

當對一定頻率範圍內的多階頻率判斷其是否是共振頻率時，在執行步驟S106時，會出現在所述多階固有頻率中未查找到某階固有頻率與所述外界激振頻率滿足預設條件的固有頻率的情況，則需要針對不同的輸入頻率依次判斷，即將一定頻率範圍內的多階頻率的遍歷。因此，本發明實施例還提供了另一種軌道扣件系統共振頻率的識別方法，如圖7所示，所述方法包括：步驟S201－S207。

步驟S201，當在所述多階固有頻率中未查找到與所述輸入頻率滿足預設條件的固有頻率時，按照預設規則修改所述外界激振頻率。

當在外界激振頻率對應下的多階固有頻率中未查找到與所述外界激振頻率滿足預設條件的固有頻率時，此時按照預設規則修改所述外界激振頻率。其中，所述的預設規則為人為自己定義的規則，於本實施中，所述預設規則可以為fi+1＝fi+Δf，其中，fi為需要識別的初始外界激振頻率或前一次輸入的外界激振頻率，即fi可以為0Hz－500Hz範圍內的任意值。Δf為輸入頻率增量，於本實施例中，優選Δf＝1，即fi+1＝fi+1。優選為，fi為0Hz－500Hz範圍內的任意整數值，即(0Hz、1Hz、2Hz、3Hz···500Hz)。應當理解的是，上述的預設規則還可以是別的其它規則，因此該預設規則不應理解為是對本發明的限制。

步驟S202，將所述輸入頻率變更為修改後的外界激振頻率。將所述輸入頻率變更為修改後的外界激振頻率，即將所述外界激振頻率按照預設規則變更為當前輸入的頻率值，即將fi變更為fi+1＝fi+1。

步驟S203與步驟S102相同，步驟S204與步驟S103相同，步驟S205與步驟S104相同步驟S205與步驟S104相同，步驟S206與步驟S105相同，步驟S207與步驟S106相同。為了避免累贅，此處不再對步驟S203、步驟S204、步驟S205、步驟S206和步驟S207進行說明。應當理解的是，當所述輸入頻率發生變化時，根據所述輸入頻率對應的頻變動參數也會隨著輸入頻率的變化而變化，同時與之對應的所述車輪在軌道上的等效質量也會發生變化。

其中，當所述輸入頻率的值超過預設值時，便結束。於本實施例中，例如，該預設值為500Hz，即當輸入頻率為500Hz時，根據該輸入頻率對應的頻變動參數、獲得的所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量和建立的軌道扣件系統第二有限元模型進項有限元仿真，獲得多階固有頻率。當在所述多階固有頻率中未查找到與所述輸入頻率滿足預設條件的固有頻率時，便結束。

於本實施例中，所模擬車輛是我國兩節CRH380高速列車，鋼軌是60kg/m的標準鋼軌，鋼軌計算長度取100m，扣件系統是我國高速鐵路WJ－8無砟軌道扣件系統，其間距取0.6m。根據該方法獲得鋼軌－扣件系統的共振頻率如圖8所示。其中，「△」表示考慮車輪質量與扣件系統高分子彈性墊板動參數頻變的鋼軌－扣件系統垂向各階敏感共振頻率。為了比較考慮車輪質量與扣件系統高分子彈性墊板頻變動參數前後的實際改進效果，圖8中還給出了未考慮車輪質量與扣件系統高分子彈性墊板動參數頻變的鋼軌-扣件系統垂向各階敏感共振頻率(見圖8中的「○」)，以及給出了僅考慮車輪質量但未考慮扣件系統高分子彈性墊板動參數頻變的鋼軌-扣件系統垂向各階敏感共振頻率(見圖8中的「□」)。

從圖8中可以看出，當不考慮車輪質量與扣件系統高分子彈性墊板動參數頻變時，鋼軌-扣件系統各階敏感共振頻率明顯偏高；而且當僅考慮車輪質量時，鋼軌-扣件系統前30－40階敏感共振頻率明顯偏低，其後各階敏感共振頻率基本一致。因此，欲準確識別鋼軌-扣件系統各階敏感共振頻率，必須綜合考慮車輪質量與扣件系統彈性墊板的頻變動參數。

請參閱圖9，圖9是本發明實施例提供的圖1所示的共振頻率識別裝置110的功能模塊圖。所述共振頻率識別裝置110包括接收模塊111、第一有限元模型建立模塊112、加載位置獲取模塊113、等效質量獲取模塊114、第二有限元模型建立模塊115、有限元分析模塊116和數據後處理模塊117。

所述接收模塊111，用於將需要識別的外界激振頻率作為輸入頻率，以及用於將所述輸入頻率變更為修改後的外界激振頻率。

所述第一有限元模型建立模塊112，用於根據所述輸入頻率對應的頻變動參數獲得軌道扣件系統第一有限元模型。

所述加載位置獲取模塊113，用於獲取車輪質量的加載位置。進一步地，當所述軌道上僅有一節普通四軸鐵路車廂時，所述加載位置獲取模塊113，用於根據獲得的固定軸距以及車輛定距獲得車輪質量的加載位置。當所述軌道上至少有兩節普通四軸鐵路車廂時，所述加載位置獲取模塊113，還用於，還用於根據獲得的每節所述車廂的固定軸距、每節所述車廂的車輛定距以及前車廂後轉向架與後車廂前轉向架中心間距獲得車輪質量的加載位置。

所述等效質量獲取模塊114，用於根據獲得的軌道扣件系統第一有限元模型獲得所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量。所述第二有限元模型建立模塊115，用於根據所述輸入頻率對應的頻變動參數和獲得的所有位於所述軌道上的車輪在各個扣件節點的等效質量獲得軌道扣件系統第二有限元模型。

所述有限元分析模塊116，用於根據獲得的軌道扣件系統第二有限元模型獲得軌道扣件系統多階固有頻率。

所述數據後處理模塊117，用於當在所述多階固有頻率中查找到與所述輸入頻率滿足預設條件的固有頻率時，將所述輸入頻率判定為共振頻率。

以上各模塊可以是由軟體代碼實現，此時，上述的各模塊可存儲於電子設備的存儲器內。以上各模塊同樣可以由硬體例如集成電路晶片實現。

需要說明的是，本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

本發明實施例所提供的共振頻率識別裝置，其實現原理及產生的技術效果和前述方法實施例相同，為簡要描述，裝置實施例部分未提及之處，可參考前述方法實施例中相應內容。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發明的多個實施例的裝置、方法和電腦程式產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用於實現規定的邏輯功能的可執行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現方式中，方框中所標註的功能也可以以不同於附圖中所標註的順序發生。例如，兩個連續的方框實際上可以基本並行地執行，它們有時也可以按相反的順序執行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或動作的專用的基於硬體的系統來實現，或者可以用專用硬體與計算機指令的組合來實現。

另外，在本發明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。

所述功能如果以軟體功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read－Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。