[發明專利]一種高速列車車體交變氣動載荷試驗方法

無效

• 申請號: 201010517115.X
• 申請日: 2010-10-25
• 公開（公告）號: CN101979994A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 田紅旗;梁習鋒;高廣軍;許平;張健;姚松;劉堂紅;魯寨軍;王前選
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種試驗方法，特別是涉及一種檢測交變氣動載荷對高速列車車體的強度和剛度影響程度的高速列車車體交變氣動載荷試驗方法。

背景技術

隨著我國高速列車的推廣和普及，外界強烈的氣流對高速列車的車體產生的影響越來越大。但是目前車體的強度試驗基本上采取安全系數的靜態加載方式，顯然不科學。

其不足之處：系數定的大，車體做的笨重，增加車體的自重，浪費資源和能源。系數定的低，車體強度和剛度滿足高速安全行駛的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種在靜止狀態下，通過對高速列車車體施加人工模擬的交變氣動載荷，檢測高速列車車體強度和剛度的高速列車車體交變氣動載荷試驗方法。

本發明的目的通過下述技術方案予以實現：所述方法采用載荷加載裝置對被試車體進行加載卸載，其步驟包括：

步驟1：在被試車體上安裝檢測傳感器，檢測傳感器和載荷加載裝置與計算機系統電連接；

步驟2：通過計算機系統控制載荷加載裝置，按照預先設定的工況及其循環次數對被試車體進行反復的自動加載卸載，計算機系統經過檢測傳感器實時采集并保存試驗數據；

所述被試車體安裝檢測傳感器后進行密封處理；所述載荷加載裝置為交變氣動載荷加載裝置，工作時產生的交變氣動載荷加載在被試車體上；所述交變氣動載荷加載裝置所產生的交變氣動載荷的變化波形呈三角波形；所述三角波形的非線性度不超過5％。

所述三角波形的交變周期為10-60秒。

所述檢測傳感器采用應變傳感器、位移傳感器和測量空氣壓力的壓力傳感器。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：科學合理，交變氣動載接近實際，有利于設計出輕型的適合于高速安全行駛車體結構。本發明的方法適合于高速列車的新造的設計和定型試驗。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明：

本發明所述方法采用載荷加載裝置對被試車體進行加載卸載，其步驟包括：

步驟1：在被試車體上安裝檢測傳感器，檢測傳感器和載荷加載裝置與計算機系統電連接；

步驟2：通過計算機系統控制載荷加載裝置，按照預先設定的工況及其循環次數對被試車體進行反復的自動加載卸載，計算機系統經過檢測傳感器實時采集并保存試驗數據；

所述被試車體安裝檢測傳感器后進行密封處理；所述載荷加載裝置為交變氣動載荷加載裝置，工作時產生的交變氣動載荷加載在被試車體上；所述交變氣動載荷加載裝置所產生的交變氣動載荷的變化波形呈三角波形；所述三角波形的非線性度不超過5％。

所述三角波形的交變周期為10-60秒。

在被試車體為實際車體或者按照比例縮小的車體模型。

所述檢測傳感器采用應變傳感器、位移傳感器和測量空氣壓力的壓力傳感器。所述檢測傳感器采用現有技術的產品。

所述交變氣動載荷加載裝置，采用成熟的現有技術產品。

所述計算機系統分為硬件和軟件。硬件為工控機類型的，軟件為專用軟件，界面友善。可以實現人機對話、保存和交換數據。通過專用軟件實現無人值守。

實施例：

以對型號為CRH2車體進行交變氣動載荷的試驗為例。該車體的外形尺寸為長度24.5米、寬度3.38米，高度3.7米，交變氣動載荷的峰值為4000帕，交變循環次數為10萬次。

在被試車體安裝檢測傳感器，采用成熟的現有技術進行粘貼安裝，其中應變傳感器80片，位移傳感器10個，壓力傳感器3個。所有安裝好的檢測傳感器連接到計算機系統。

對被試車體的密封處理，按照常規技術將車窗、門、車頂通風口、底部排水口等進行密封處理。

對密封處理后的被試車體進行密封檢測，用1.5倍交變氣動載荷的試驗峰值即6000帕保持8分鐘，其泄露沒有超過2％。

所述載荷加載裝置產生的交變氣動載荷直接加載在被試車體的表面上。

接通電源，啟動計算機系統。載荷加載裝置在計算機系統的控制下，按照預先設定的工況及其循環次數對被試車體進行反復的自動加載卸載，計算機系統經過檢測傳感器實時采集并保存試驗數據。整個試驗過程可以在無人值守的狀態下進行。