[发明专利]一种轨道车辆车体振动疲劳监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种轨道车辆车体振动疲劳监测系统及方法，包括车上设备、车下设备和用户端；车上设备分别与车下设备和用户端通信连接。本发明的系统所需布置的传感器测点少，设备硬件组成简单，体积小且便于携带。本系统还可以将实时情况反馈给用户，进而指导用户设计和检修时有所侧重。本发明的方法采用功率谱密度作为计算输入，计算速度快，可较大降低车下设备采集的周期。同时，该方法提供的车体疲劳薄弱处可以对车体结构设计提供重要依据，进而指导工人进行检修时对车体检修区域有所侧重；该方法提供的敏感频率可以指导车辆悬挂系统的设计；车体的疲劳损伤值的实时变化也是工人进行线路检修和车体检修周期调整的指导依据之一。

技术领域

本发明属于轨道车辆技术领域，具体涉及一种轨道车辆车体振动疲劳监测系统及方法。

背景技术

随着轨道车辆的迅速发展，车辆的运营环境复杂多变，车辆结构的可靠性变得尤为重要。车体作为轨道车辆结构中的重要组成部分，其可靠性关系着运营的安全性。

车体的疲劳破坏可以分为静疲劳破坏和振动疲劳破坏。静疲劳破坏在轨道车辆车体中一般很少发生，这是由于结构在设计阶段已采用相关标准或仿真手段进行静疲劳强度评估，确保结构满足设计寿命。但振动疲劳与静疲劳完全不同，振动疲劳要复杂的多。当载荷频率范围与车体的某一阶固有频率一致或比较接近时，会激发车体模态共振，从而加剧车体振动疲劳问题。在实际运行中，轨道车辆车体在某些工况下已经出现了共振现象，甚至某些车体的局部已经产生疲劳破坏。因此，对车体振动疲劳的监测尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决监测车体振动疲劳的问题，提出了一种轨道车辆车体振动疲劳监测系统及方法。

本发明的技术方案是：一种轨道车辆车体振动疲劳监测系统，包括车上设备、车下设备和用户端；车上设备分别与车下设备和用户端通信连接。

本发明的有益效果是：本发明的系统所需布置的传感器测点少，设备硬件组成简单，体积小，具有较好的经济性，且便于携带。本系统还可以将实时情况反馈给用户，进而指导用户设计和检修时有所侧重。

进一步地，车上设备包括第一通信子设备、第二通信子设备和第三通信子设备；车下设备包括第一车下子设备、第二车下子设备和第三车下子设备；第一通信子设备和第一车下子设备通信连接；第二通信子设备和第二车下子设备通信连接；第三通信子设备和第三车下子设备通信连接；第一通信子设备、第二通信子设备和第三通信子设备均与用户端通信连接。

上述进一步方案的有益效果是：在本发明中，车上设备提供无线传输的方式，接收来自车下设备发送的三向振动加速度时域数据，传输方式稳定且快捷。

进一步地，第一车下子设备固定设置于车辆车体的1位端1位侧空簧处；第二车下子设备固定设置于车辆车体的2位端2位侧空簧处；第三车下子设备固定设置于车辆车体的牵引梁处。

上述进一步方案的有益效果是：在本发明中，车下设备固定在3处，可以全面地采集车体主要激励点处的振动加速度，进而充分考虑车体所受激励情况，以便于及时发现振动疲劳的情况。