[发明专利]基于轴箱振动的转向架疲劳寿命在线估计方法

权利要求书

1.基于轴箱振动的转向架疲劳寿命在线估计方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)构建轴箱振动与转向架动应力之间的传递函数

首先，在实验室阶段实现传递函数的标定，获取输入：轴箱振动加速度信号，以及输出：转向架关键位置的动应力；计算输入和输出的互功率密度以及输入的自功率谱密度，结合式(1)实现传递函数H(f)的标定。在线路实测阶段，根据轴箱振动信号计算输入功率谱密度S_ij(f)，当i≠j时S_ij(f)为第i个振动信号与第j个振动信号之间的互功率谱密度，当i＝j时S_ij(f)代表第i个振动信号的自功率谱密度，将所述输入功率谱密度S_ij(f)结合传递函数H_j(f)带入公式(2)计算输出功率谱密度S_y(f)；

(2)基于频域法的疲劳损伤估计

首先，根据所述振动信号计算出输入功率谱密度S_ij(f)；再根据所述输入功率谱密度和步骤(1)构建的传递函数计算出输出功率谱密度其次，根据所述输出功率谱密度S_y(f)结合频域疲劳损伤计算方法实现对关注区域疲劳损伤的估计，单位时间内的损伤其中，v_p为峰值穿越频率，C和k均为材料常数，p(s)是雨流幅值概率密度函数。

2.根据权利要求1所述的基于轴箱振动的转向架疲劳寿命在线估计方法，其特征在于：可对步骤(1)构建的传递函数的均值进行修正，修正采用将传递函数与传递函数的平均误差相乘，提高输出功率谱密度的预测精度。

3.根据权利要求1所述的基于轴箱振动的转向架疲劳寿命在线估计方法，其特征在于：输入位置选取在轴箱上，输出位置为转向架关注的薄弱位置，并构建输入与输出的传递函数。

4.根据权利要求1所述的基于轴箱振动的转向架疲劳寿命在线估计方法，其特征在于：所述雨流幅值概率密度函数p(s)采用选择Dirlik法和Zhao Baker法分布模型计算而得。

5.根据权利要求4所述的基于轴箱振动的转向架疲劳寿命在线估计方法，其特征在于：采用Dirlik法的窗口尺寸为4s，采用Zhao Baker法的窗口尺寸为0.5s预测精度最高。