[發明專利]疲勞強度測量方法及裝置

在審

• 申請號: 201810349778.1
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108240896A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 王平;盧俊;趙才友;胡鑫;韋凱;肖杰靈;陳嶸;于中玲;孫旭;王劉翀;邢夢婷;高俊超
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 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

1.一種疲勞強度測量方法，其特征在于，應用于與激振設備及數據采集裝置電性連接的計算設備，其中所述激振設備與彈條接觸以對所述彈條施加激振力，所述數據采集裝置安裝在所述彈條上以對所述彈條進行數據采集，所述方法包括：

控制所述激振設備向所述彈條施加預設激振頻率范圍內的激振力，以使所述彈條發生振動；

控制所述數據采集裝置對所述彈條在所述激振力下各位置對應的振動加速度數據及應力變化數據進行采集；

對采集到的所述彈條各位置對應的振動加速度數據及應力變化數據進行模態分析，得到所述彈條的多個工作模態，并從所述多個工作模態中獲得所述彈條的目標參與模態；

控制所述激振設備按照與所述目標參與模態對應的激振頻率及激振幅值對所述彈條進行振動試驗，并控制所述數據采集裝置采集所述彈條各位置在對應激振頻率及激振幅值下的振動加速度數據及應力變化數據；

基于采集到的所述彈條在所述目標參與模態下的振動加速度數據及應力變化數據，計算得到所述彈條對應的疲勞強度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述激振設備向彈條施加預設激振頻率范圍內的激振力的步驟包括：

控制所述激振設備按照預設時間間隔地向所述彈條施加相同頻率的激振力，其中所述相同頻率位于預設激振頻率范圍內。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對采集到的所述彈條各位置對應的振動加速度數據及應力變化數據進行模態分析，得到所述彈條的多個工作模態的步驟包括：

分別計算所述彈條在各位置對應的振動加速度數據的均值，及對應的應力變化數據的均值；

基于振型分解算法對所述彈條在各位置對應的振動加速度均值及應力變化均值進行振型分解，對應得到所述彈條的多個工作模態，其中每個工作模態包括對應的固有頻率及對應的模態振型。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述從所述多個工作模態中獲得所述彈條的目標參與模態的步驟包括：

對所述彈條在各工作模態下對應的參與質量及參與系數進行計算，并根據計算得到的各工作模態的參與質量及參與系數，計算各工作模態的振型參與質量參數；

根據所述彈條在各工作模態下對應的振型參與質量系數，從所述多個工作模態中選取出振型參與質量系數大于預設系數閾值的目標參與模態。

5.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述控制所述激振設備按照與所述目標參與模態對應的激振頻率及激振幅值對所述彈條進行振動試驗的步驟包括：

基于所述彈條在所述目標參與模態下的固有頻率，控制所述激振設備以對應激振頻率及激振幅值分別對所述彈條進行正弦掃頻振動試驗及正弦定頻振動試驗。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于采集到的所述彈條在所述目標參與模態下的振動加速度數據及應力變化數據，計算得到所述彈條對應的疲勞強度的步驟包括：

基于所述彈條在目標參與模態下的振動加速度數據及應力變化數據，計算所述彈條針對不同激振力的響應放大因子及敏感程度；

基于計算得到的所述目標參與模態下彈條針對不同激振力的響應放大因子及敏感程度，對所述彈條的激振力容忍情況進行數據分析，得到所述彈條對應的疲勞強度。