CRH380B综合检测车拖车转向架载荷测试方法与试验研究

摘要

构建高速列车转向架构架结构载荷谱是进行高速列车结构可靠性设计和可靠性试验评定的关键性基础条件，将为建立符合中国运用条件的高速列车结构强度设计规范和可靠性试验评定标准提供载荷依据。同时，载荷谱的建立将对我国高速列车自主创新平台的建设，保证高速动车组长期安全运行发挥重要的作用，为现役结构可靠性评估和以可靠性为中心的维修体系的建立提供技术支撑。
　　本文以CRH380B高速综合检测车拖车构架为主要研究对象，提出并采用一种新的载荷测试方法，即制作测力构架。利用有限元软件计算并确定载荷识别点，通过标定试验台对布置好载荷测点的测力构架进行载荷标定，确立载荷与载荷测点间的线性关系，完成测力构架的标定。在广深港高铁广深段利用新制作的测力构架与传统的测力传感器对转向架构架进行载荷测试试验，对识别到的载荷数据进行处理，分别得到由两种载荷识别方法识别出的载荷谱，依据损伤一致性原理，将利用载荷谱计算得到损伤一致性测点的损伤与其实际损伤相比较，可以发现测力构架识别的载荷谱满足损伤一致性准则，而传统测力传感器识别的载荷谱不满足损伤一致性准则，需要进一步的校准。由此可以得出通过测力构架测试得到的实测载荷谱更加安全可靠，符合运用工况。此载荷测试方法具有较高的可行性及利用价值，为今后载荷测试工作提供一种新的思路及方法。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本论文的主要研究内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

2 构架载荷测试方案

2．1 CRH380B高速综合检测列车拖车转向架

2．1．1 转向架构架结构及参数简述

2．1．2 转向架构架有限元模型的建立

2．1．3 约束条件

2．2 拖车转向架构架载荷分析

2．2．1 运营中所受载荷类型

2．2．2 模拟载荷计算

2．3 传统载荷识别方法

2．3．1 垂向载荷识别

2．3．2 横向载荷识别

2．4 测力构架载荷识别方案

2．4．1 浮沉载荷识别方案

2．4．2 侧滚载荷识别方案

2．4．3 扭转载荷识别方案

2．4．4 横向载荷识别方案

2．4．5 制动载荷识别方案

2．5 动应力测试方案

2．6 本章小结

3 测力构架的标定及解耦分析

3．1 测力构架的制作

3．2 测力构架的标定

3．3 测力构架的标定数据

3．3．1 浮沉载荷的标定

3．3．2 侧滚载荷的标定

3．3．3 制动载荷的标定

3．3．4 横向载荷的标定

3．3．5 扭转载荷的标定

3．4 测力构架的性能及耦合度分析

3．5 测力构架测量不确定度评定

3．6 测力构架耦合矩阵的建立

3．7 动应力测点的标定

3．8 本章小结

4 数据采集处理及载荷谱的编制

4．1 实测信号的采集

4．1．1 试验条件

4．1．2 试验设备

4．2 数据处理与编谱方法

4．2．1 实测信号的零漂处理

4．2．2 干扰滤波处理

4．2．3 电压到载荷的转换及解耦

4．2．4 应变到应力的转换

4．2．5 峰谷值挑选

4．2．6 雨流计数法

4．2．7 载荷谱编制方法

4．2．8 应力谱编制方法

4．2．9 数据处理软件

4．3 实测载荷谱的编制

4．3．1 浮沉载荷谱

4．3．2 侧滚载荷谱

4．3．3 扭转载荷谱

4．3．4 横向载荷谱

4．3．5 制动载荷谱

4．4 本章小结

5 载荷谱损伤一致性检验

5．1 基于损伤一致性的载荷谱编制准则

5．2 疲劳累积损伤理论

5．3 构架服役条件下的损伤状况

5．4 构架由实测载荷谱对应的损伤状况

5．5 本章小结

6 结论与展望

参考文献

作者简历

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