[發(fā)明專利]多孔變截面承載梁的載荷識別與撓度解算方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010437097.8
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111723468A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 周偉;吳依桐;梁習鋒;方聰聰;王田天;魯寨軍;陳琳;肖合婷
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/15;B61F1/00;B61D3/16;G06F119/14
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

本發(fā)明公開了一種多孔變截面承載梁的載荷識別與撓度解算方法及系統(tǒng)，該載荷識別方法，包括：獲取待測的落下孔車多孔變截面承載梁的幾何參數(shù)與材料參數(shù)，建立待測落下孔車的多孔變截面承載梁的物理模型；通過對應設置在承載梁的肩座的底部基平面內(nèi)多個應力作用點的多個應變傳感器，獲取承載梁的肩座的多點在途縱向應變數(shù)據(jù)作為輸入，通過數(shù)值仿真計算獲取肩座上各單點承載的垂向載荷，得到以在途應變數(shù)據(jù)為輸入及以承載梁的肩座的垂向載荷為輸出的載荷識別模型；調(diào)整多個應變傳感器的位置，采集在途縱向應變數(shù)據(jù)集，實時進行承載梁的垂向載荷識別，得到在途運行下落下孔車承載梁與負載位置對應的肩座垂向載荷。本發(fā)明對于評估車體的疲勞損傷具有重要意義。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及落下孔車的載荷識別與撓度解算以及運輸安全限界評估領域，尤其涉及一種多孔變截面型的落下孔車的多孔變截面承載梁的載荷識別與撓度解算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在超限貨物的鐵路貨運中，車輛承載結(jié)構(gòu)的彈性撓曲是列車運行過程中與線路發(fā)生碰撞的主要原因，嚴重影響了貨物運輸與列車運行安全。目前，承載梁的動態(tài)彈性變形無法進行實時測量，同時負載位置的不同會影響承載梁的彈性變形，因此落下孔車承載梁載荷識別與撓度解算能為超限貨物運輸安全限界的監(jiān)測與評估提供依據(jù)，是保障超限貨物運輸安全的重要手段。

但針對落下孔車承載梁載荷識別與撓度解算問題，目前尚未有成熟的理論及方法。類似的撓度測定方法中，基于多點應變感知的落下孔車承載梁彈性撓度測量方法及系統(tǒng)(申請?zhí)枺篊N201910655977.X)，通過建立落下孔車無孔型承載梁的多承載力與多點應變方程，以應變?yōu)檩斎耄趽隙惹蠼鈹M靜力變形法的分段角度和撓度積分計算法，建立承載梁撓度曲線方程，從而得到基于多點應變感知的落下孔車的承載梁彈性撓度計算模型，輸出落下孔車在途運行下的撓度變化。該發(fā)明是實現(xiàn)落下孔車承載梁在途彈性變形監(jiān)測技術(shù)的重大突破，但對于落下孔車的多孔變截面型承載梁實際運用中負載位置的不同不具有普遍適用性，而隨著對超限貨物安全性的重視程度提高，需要更簡便的撓度解算方法，提高超限貨物運輸安全限界監(jiān)測與評估的效率，有效快捷地保障超限貨物運輸安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種多孔變截面承載梁的載荷識別與撓度解算方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有的落下孔車承載梁在途彈性變形監(jiān)測技術(shù)，對于落下孔車的多孔變截面型承載梁實際運用中負載位置的不同不具有普遍適用性的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種多孔變截面承載梁的載荷識別方法，包括以下步驟：

S1：獲取待測的落下孔車多孔變截面承載梁的幾何參數(shù)與材料參數(shù)，根據(jù)所幾何參數(shù)與材料參數(shù)建立待測落下孔車的多孔變截面承載梁的物理模型；

S2：通過對應設置在承載梁的肩座的底部基平面內(nèi)多個應力作用點的多個應變傳感器，獲取承載梁的肩座的多點在途縱向應變數(shù)據(jù)作為輸入，通過數(shù)值仿真計算獲取肩座上各單點承載的垂向載荷，得到以在途應變數(shù)據(jù)為輸入及以承載梁的肩座的垂向載荷為輸出的載荷識別模型；

S3：根據(jù)落下孔車在實際運輸中在不同載重下的對應的負載位置，調(diào)整多個應變傳感器的位置，由多個應變傳感器采集承載梁的底部基平面的在途縱向應變數(shù)據(jù)集，通過載荷識別模型實時進行承載梁的垂向載荷識別，得到在途運行下落下孔車承載梁與負載位置對應的肩座垂向載荷。