1.一种车辆服役周期内限界动态演变预测方法,其特征在于,包括如下步骤:S100:获取车辆的一系弹簧、一系减振器、二系空气弹簧以及二系减振器悬挂元件动力学参数的非线性特性,建立车辆-轨道耦合动力学模型,用于仿真模拟车辆在实际运营条件下悬挂元件的位移、速度、加速度的响应特性;S200:根据车辆悬挂元件的动力学参数分布特性确定其随机分布类型,选取符合所述随机分布类型悬挂元件的动力学参数,基于S100仿真模拟后的悬挂元件的位移、速度、加速度的响应特性修正所述车辆-轨道耦合动力学模型,获取车辆各截面控制点的横、垂向位移,汇总得随机动态偏移量;S300:基于车辆悬挂元件的退化过程,获取不同车辆服役时间悬挂元件退化后的动力学参数,对S200修正后的车辆-轨道耦合动力学模型进行退化过程修正,获取不同车辆服役时间各截面控制点的横、垂向位移,汇总得退化动态偏移量;S400:获取车辆静态轮廓的各截面控制点数据,基于S200和S300所述的车辆各截面控制点的随机动态偏移量和退化动态偏移量,得到符合车辆悬挂参数随机分布以及退化过程的车辆动态包络线,最终获得车辆服役周期范围内限界动态演化规律。
2.根据权利要求1所述的一种车辆服役周期内限界动态演变预测方法,其特征在于,S100中,所述建立车辆-轨道耦合动力学模型包括:S101:基于车辆自身各悬挂元件质量、转动惯量及结构参数,考虑悬挂元件动力学参数非线性特性,设置相应的线路条件、风载荷的外部边界条件,建立车辆动力学模型;S102:将悬挂元件考虑为柔性,引入柔性轨道及轨下基础,建立充分考虑车辆和轨道间耦合作用的车辆-轨道耦合动力学模型;S103:通过仿真计算,得到时域下车辆的运动学姿态信息以及车辆在实际运营条件下悬挂元件的位移、速度、加速度的响应特性。
3.根据权利要求1所述的一种车辆服役周期内限界动态演变预测方法,其特征在于,S200中,考虑悬挂参数随机分布的车辆控制点动态偏移量计算过程,包括以下步骤:S201:根据车辆悬挂元件的动力学参数分布特性,确定不同工况下的悬挂元件的动力学参数,将悬挂元件的动力学参数输入至S100建立的车辆-轨道耦合动力学模型中,对车辆-轨道耦合动力学模型进行修正;S202:对修正后的车辆-轨道耦合动力学模型进行仿真计算,获得车辆控制点的横、垂向位移,即为对应工况下车辆截面控制点的横、垂向随机动态偏移量;S203:将S202中不同工况下的计算结果汇总获得考虑悬挂元件的动力学参数随机分布条件下的不同工况车辆控制点随机动态偏移量。
4.根据权利要求1所述的一种车辆服役周期内限界动态演变预测方法,其特征在于,S400中,悬挂元件退化动态偏移量计算包括:S401:选取关于磨耗以及非悬挂元件制造、安装定位和维护误差的静态因素影响作为静态偏移量计算方法;S402:将车辆非悬挂元件的静态参数带入S401的方法并计算,获得要求车体截面位置处不同控制点对应的横、垂向静态偏移量,将其叠加到不同工况下动力学计算得到的随机动态偏移量和退化动态偏移量上,得到综合考虑各种因素下的控制点的横、垂向总偏移量;S403:将各控制点的横、垂向总偏移量叠加到对应的控制点坐标上,得到不同工况下车辆的动态包络线;S404:将上述不同工况下车辆动态包络线计算结果与其代表的悬挂元件的动力学参数分布情况和服役退化情况相对应,可以分析得到车辆服役周期范围内,车辆动态包络线的退化规律。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种车辆服役周期内限界动态演变预测方法,其特征在于,所述随机分布类型为正态分布、伯努利分布、泊松分布或拉普拉斯分布中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种车辆服役周期内限界动态演变预测方法,其特征在于,基于正态分布的随机动态偏移量计算包括如下步骤:S205:基于悬挂元件动力学参数的正态分布,获得不同工况下悬挂元件动力学参数,修正S100建立的车辆-轨道耦合动力学模型;S206:基于不同工况下悬挂元件动力学参数,修正后的车辆-轨道耦合动力学模型通过仿真计算得到车辆截面控制点的横、垂向位移,即为对应工况下车辆截面控制点的横、垂向随机动态偏移量;S207:将S206中不同工况下的计算结果汇总获得考虑悬挂元件的动力学参数正态分布条件下的不同工况车辆控制点基于正态分布的随机动态偏移量。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种车辆服役周期内限界动态演变预测方法,其特征在于,悬挂元件退化过程为wiener过程,基于wiener过程的退化动态偏移量计算包括:S301:根据车辆悬挂元件的动力学参数分布特性,确定不同工况下的悬挂元件的动力学参数,基于wiener过程,调整悬挂元件的动力学参数,得到悬挂元件退化后的动力学参数;S302:将悬挂元件退化后的动力学参数输入至S200修正的车辆-轨道耦合动力学模型中,对车辆-轨道耦合动力学模型进行修正;S303:对S302修正后的车辆-轨道耦合动力学模型进行仿真计算,获得车辆控制点的横、垂向位移,即为对应工况下车辆截面控制点的横、垂向退化动态偏移量;S304:将S303中不同工况下的计算结果汇总获得考虑悬挂元件的动力学参数退化过程的不同工况车辆控制点基于wiener过程的退化动态偏移量。
8.一种车辆服役周期内限界动态演变预测系统,其特征在于,包括:动力学模型模块,用于获取车辆的一系弹簧、一系减振器、二系空气弹簧以及二系减振器悬挂元件动力学参数的非线性特性,建立车辆-轨道耦合动力学模型,用于仿真模拟车辆在实际运营条件下悬挂元件的位移、速度、加速度的响应特性;随机动态偏移量计算模块,用于根据车辆悬挂元件的动力学参数分布特性确定其随机分布类型,选取符合所述随机分布类型悬挂元件的动力学参数,基于S100仿真模拟后的悬挂元件的位移、速度、加速度的响应特性修正所述车辆-轨道耦合动力学模型,获取车辆各截面控制点的随机动态偏移量;退化动态偏移量计算模块,用于基于车辆悬挂元件的退化过程,获取不同车辆服役时间悬挂元件退化后的动力学参数,输入到S200修正后的车辆-轨道耦合动力学模型,获取不同车辆服役时间各截面控制点的退化动态偏移量;限界动态演化规律计算模块,用于获取车辆静态轮廓的各截面控制点数据,基于S200和S300所述的车辆各截面控制点的随机动态偏移量和退化动态偏移量,得到符合车辆悬挂参数随机分布以及退化过程的车辆动态包络线,最终获得车辆服役周期范围内限界动态演化规律。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口;其中,所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信;所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令,以执行权利要求1至7任一项权利要求所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至7中任一项权利要求所述的方法。