[發明專利]模擬往復滾動荷載的結構疲勞試驗方法

有效

• 申請號: 201410275766.0
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104062134B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 趙坪銳;李自力;劉學毅;顏華;林紅松;郭利康;劉觀;胡佳;馮什
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 吳開磊

1.一種模擬往復滾動荷載的結構疲勞試驗方法，其特征在于，該方法利用實驗裝置進行操作；所述實驗裝置包括被測試軌道、設于所述被測試軌道上的弧形加載平臺及設于所述弧形加載平臺上的力學測試與模擬設備；

所述弧形加載平臺的底部呈弧形面結構且與所述被測試軌道的頂部滾動接觸連接，所述弧形加載平臺的頂部設有一對呈半球狀的加載凸臺；

所述力學測試與模擬設備沿荷載的移動方向設置于所述弧形加載平臺的上部，其為對稱布置的一對，所述的一對力學測試與模擬設備的底部分別滾動接觸連接一對所述加載凸臺；

一對所述加載凸臺呈對稱布置，其分別是由所述弧形加載平臺相對兩側的頂面向上延伸形成；

該方法包括以下步驟：

(1)在待測試的軌道結構上，沿荷載的移動方向依次放置兩臺力學測試與模擬設備；

(2)根據滾動車輪的尺寸，設計制作弧形加載平臺；然后，將所述弧形加載平臺的上半部分滾動接觸所述的兩臺力學測試與模擬設備，下半部分與被測試的軌道結構滾動接觸；

(3)通過兩臺所述力學測試與模擬設備對所述被測試軌道進行加載，即在所述的兩臺力學測試與模擬設備的協同作用下，使所述弧形加載平臺左右反復碾壓被測軌道結構，模擬出車輪反復碾壓被測軌道結構的工作情況，即可觀察被測軌道結構在所述弧形加載平臺反復碾壓下的疲勞性能；

所述的兩臺力學測試與模擬設備的加載條件為：設定荷載力的高限值為Fmax，荷載力的低限值為Fmin，加載頻率為ω，初相位角為設定兩臺力學測試與模擬設備反相位，即相位差為π，控制弧形加載平臺的往復滾動，進而實現往復滾動疲勞試驗的模擬。

2.如權利要求1所述的模擬往復滾動荷載的結構疲勞試驗方法，其特征在于：所述的兩臺力學測試與模擬設備通過設定加載頻率ω實現對滾動荷載移動速度的模擬，若被模擬車輛荷載軸距為L，則滾動荷載移動速度V＝ωL/(2π)。

3.如權利要求2所述的模擬往復滾動荷載的結構疲勞試驗方法，其特征在于：所述的兩臺力學測試與模擬設備的加載曲線表示為：

上述式(1)中F₁(t)為其中一臺所述力學測試與模擬設備在時間t時加載的荷載力；式(2)中F₂(t)為另一臺所述力學測試與模擬設備在時間t時加載的疲勞荷載力；A為疲勞幅值，B為平均加載幅值；B+A/2構成疲勞加載的高限值Fmax；B-A/2構成疲勞加載的低限值Fmin；為初相位角。

4.如權利要求3所述的模擬往復滾動荷載的結構疲勞試驗方法，其特征在于：所述初相位角可為任意值。

5.如權利要求1所述的模擬往復滾動荷載的結構疲勞試驗方法，其特征在于：所述被測試軌道呈水平布置，其頂部呈平面結構。