[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

本發明提供一種疲勞強度測量方法及裝置，所述方法包括：控制激振設備向彈條施加預設激振頻率范圍內的激振力；控制數據采集裝置對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；對采集到的振動加速度數據及應力變化數據進行模態分析，得到彈條的多個工作模態，并從中獲得彈條的目標參與模態；控制激振設備按照與目標參與模態對應的激振頻率及激振幅值對彈條進行振動試驗，并控制數據采集裝置采集彈條對應的振動加速度數據及應力變化數據；基于采集到的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，計算得到對應的疲勞強度。所述方法測量準確度高，測量效率高，能夠降低人力資源的消耗。

技術領域

本發明涉及疲勞強度測量技術領域，具體而言，涉及一種疲勞強度測量方法及裝置。

背景技術

鐵路線路是現代社會中很重要的交通工具，它的安全性與人民的生命息息相關，但在鐵路線路上列車動荷載的作用下，鐵路線路中軌道結構的關鍵扣件彈條通常會出現高頻疲勞斷裂失效現象。而伴隨著彈條的失效，列車與鋼軌之間的動力響應便會發生惡化，而彈條在列車運行過程中也將斷裂飛出而砸壞列車零部件，嚴重威脅列車的正常運行。因此對彈條的疲勞強度進行測量便成為一個極為重要的問題。

目前，業界主流通常采用人工測量的方式來對彈條的疲勞強度進行測量，但這種測試方案的測量準確度不高，測量效率低，需要耗費大量的人力資源方能實現疲勞強度測量。

發明內容

為了克服現有技術中的上述不足，本發明的目的在于提供一種疲勞強度測量方法及裝置，所述疲勞強度測量方法測量準確度高，測量效率高，能夠降低人力資源的消耗。

就方法而言，本發明較佳的實施例提供一種疲勞強度測量方法，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。

在本發明較佳的實施例中，上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。

在本發明較佳的實施例中，上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。

在本發明較佳的實施例中，上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：