基于相关分析的高速列车构架载荷相位重构方法

摘要

针对高速列车构架载荷谱经雨流计数后丢失载荷之间的相互关系,使载荷谱预测关键应力点损伤与实际损伤偏差较大的问题,开展高速列车构架载荷相位重构方法研究。以某型高速列车转向架构架为研究对象,通过线路实测获得载荷时间历程和关键应力点时间历程,分析关键应力测点不同载荷系分量之间的相关性以及应力与载荷分量之间的相关性。在此基础上,结合试验台加载控制方式,建立载荷相关系数和载荷相位的关系,重构因雨流计数丢失的载荷相位信息,使载荷预测损伤更接近实测应力损伤。研究结果表明,构架载荷之间的相互关系保持稳定,是重构构架载荷相位矩阵的基础;重构的载荷相位矩阵使载荷预测应力与实测应力更接近,最大误差由104%降到6%;测试时间基本对相位矩阵无影响,不同线路条件和列车运行速度对相位矩阵有一定的影响,但平均误差均不超过10%。研究工作为分立载荷谱预测损伤提供了思路,并为载荷谱扩展台架试验奠定基础。