[發明專利]彈條扣壓力檢測方法和彈條扣壓力檢測裝置

在審

• 申請號: 201811346441.1
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109520644A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 韋凱;王平;王紹華;趙澤明;周昌盛;陳嶸;肖杰靈;何慶;歐靈暢;謝夢;張沐然
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01L1/10
• 分類號: G01L1/10
• 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: 李強

1.一種彈條扣壓力檢測方法，用于對鐵路系統中作為扣件的彈條進行扣壓力檢測，其特征在于，所述方法包括：

建立所述彈條的各扣壓力與在該扣壓力下的固有頻率的對應關系；

獲取所述彈條在鐵路系統中當前狀態下的固有頻率；

根據所述對應關系和所述當前狀態下的固有頻率計算得到所述彈條在鐵路系統中當前狀態下的扣壓力。

2.根據權利要求1所述的彈條扣壓力檢測方法，其特征在于，所述獲取所述彈條在鐵路系統中當前狀態下的固有頻率的步驟包括：

控制力錘向在鐵路系統中當前狀態下的所述彈條施加力以使該彈條振動；

通過設置于所述彈條的加速度傳感器獲取到的振動加速度，計算得到所述彈條在鐵路系統中當前狀態下的固有頻率。

3.根據權利要求1或2所述的彈條扣壓力檢測方法，其特征在于，所述建立所述彈條的各扣壓力與在該扣壓力下的固有頻率的對應關系的步驟包括：

建立所述鐵路系統中扣件系統的三維實體模型，其中，該扣件系統包括彈條、鐵墊板和彈性膠墊；

對所述三維實體模型中的彈條模型施加不同的位移荷載以達到彈條不同彈程的扣壓狀態，并對處于不同扣壓狀態下的彈條模型進行模態分析處理，以得到不同彈程的扣壓狀態對應的固有頻率；

根據所述不同彈程和預設規則計算得到不同的扣壓力，并將該不同的扣壓力與得到的所述固有頻率建立對應關系。

4.根據權利要求3所述的彈條扣壓力檢測方法，其特征在于，所述建立所述彈條的各扣壓力與在該扣壓力下的固有頻率的對應關系的步驟還包括：

通過結構靜力分析對所述三維實體模型進行處理，以分別獲取多個不同彈程的扣壓狀態下的扣壓力；

對所述多個不同彈程和對應的扣壓力進行擬合處理，以得到具有彈程-扣壓力函數關系的所述預設規則。

5.根據權利要求3所述的彈條扣壓力檢測方法，其特征在于，所述建立所述鐵路系統中扣件系統的三維實體模型的步驟包括：

獲取所述鐵路系統中彈條的線型信息和截面信息；

基于所述彈條的線型信息和截面信息通過旋轉成體的方式建立對應的彈條模型。

6.根據權利要求3所述的彈條扣壓力檢測方法，其特征在于，所述建立所述鐵路系統中扣件系統的三維實體模型的步驟包括：

分別獲取所述鐵路系統中鐵墊板和彈性膠墊的截面信息；

基于所述鐵墊板和彈性膠墊的截面信息通過截面拉伸成體的方式分別建立對應的鐵墊板模型和彈性膠墊模型。

7.一種彈條扣壓力檢測裝置，用于對鐵路系統中作為扣件的彈條進行扣壓力檢測，其特征在于，所述裝置包括：

關系建立模塊，用于建立所述彈條的各扣壓力與在該扣壓力下的固有頻率的對應關系；

頻率獲取模塊，用于獲取所述彈條在鐵路系統中當前狀態下的固有頻率；

壓力計算模塊，用于根據所述對應關系和所述當前狀態下的固有頻率計算得到所述彈條在鐵路系統中當前狀態下的扣壓力。

8.根據權利要求7所述的彈條扣壓力檢測裝置，其特征在于，所述頻率獲取模塊包括：

力錘控制子模塊，用于控制力錘向在鐵路系統中當前狀態下的所述彈條施加力以使該彈條振動；

頻率計算子模塊，用于通過設置于所述彈條的加速度傳感器獲取到的振動加速度，計算得到所述彈條在鐵路系統中當前狀態下的固有頻率。

9.根據權利要求7或8所述的彈條扣壓力檢測裝置，其特征在于，所述關系建立模塊包括：

模型建立子模塊，用于建立所述鐵路系統中扣件系統的三維實體模型，其中，該扣件系統包括彈條、鐵墊板和彈性膠墊；

頻率獲取子模塊，用于對所述三維實體模型中的彈條模型施加不同的位移荷載以達到彈條不同彈程的扣壓狀態，并對處于不同扣壓狀態下的彈條模型進行模態分析處理，以得到不同彈程的扣壓狀態對應的固有頻率；

關系建立子模塊，用于根據所述不同彈程和預設規則計算得到不同的扣壓力，并將該不同的扣壓力與得到的所述固有頻率建立對應關系。

10.根據權利要求9所述的彈條扣壓力檢測裝置，其特征在于，所述關系建立模塊還包括：

壓力獲取子模塊，用于通過結構靜力分析對所述三維實體模型進行處理，以分別獲取多個不同彈程的扣壓狀態下的扣壓力；

規則獲取子模塊，用于對所述多個不同彈程和對應的扣壓力進行擬合處理，以得到具有彈程-扣壓力函數關系的所述預設規則。