專利名稱：一種高速列車車體外部加載交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)方法，特別是涉及一種檢測(cè)交變氣動(dòng)載荷對(duì)高速列車車體的 強(qiáng)度和剛度影響程度的高速列車車體外部加載交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)高速列車的推廣和普及，外界強(qiáng)烈的氣流對(duì)高速列車的車體產(chǎn)生的影響 越來(lái)越大。但是目前車體的強(qiáng)度試驗(yàn)基本上采取安全系數(shù)的靜態(tài)加載方式，顯然不科學(xué)。其不足之處系數(shù)定的大，車體做的笨重，增加車體的自重，浪費(fèi)資源和能源。系數(shù) 定的低，車體強(qiáng)度和剛度難以滿足高速安全行駛的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種在靜止?fàn)顟B(tài)下，通過(guò)對(duì)高速 列車車體施加交變氣動(dòng)載荷，檢測(cè)高速列車車體強(qiáng)度和剛度的高速列車車體外部加載交變 氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)方法。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)所述方法采用載荷加載裝置對(duì)被試車 體進(jìn)行加載卸載，其步驟包括步驟1 在被試車體上安裝檢測(cè)傳感器，檢測(cè)傳感器和載荷加載裝置的控制系統(tǒng) 與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電連接；步驟2 載荷加載裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下，按照預(yù)先設(shè)定的工況及其循環(huán)次 數(shù)對(duì)被試車體進(jìn)行反復(fù)的自動(dòng)加載卸載，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)采集并保存試驗(yàn) 數(shù)據(jù)；所述被試車體安裝檢測(cè)傳感器后進(jìn)行密封處理，在密封檢測(cè)符合要求后，被試車 體放置在載荷加載裝置的密封容器內(nèi)，試驗(yàn)前，被試車體的內(nèi)腔保持1個(gè)大氣壓；所述載荷 加載裝置產(chǎn)生的交變氣動(dòng)載荷，直接加載在被試車體的外表面上。所述密封檢測(cè)是用1. 2-1. 5倍試驗(yàn)峰值壓力下保持5-10分鐘，其泄露不超過(guò) 2-4%。所述檢測(cè)傳感器采用應(yīng)變傳感器、位移傳感器和測(cè)量空氣壓力的壓力傳感器。所述載荷加載裝置的密封容器的內(nèi)腔與被試車體外壁設(shè)置試驗(yàn)中途人工入內(nèi)檢 測(cè)的間隙。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)科學(xué)合理，交變氣動(dòng)載接近實(shí)際，有利于 設(shè)計(jì)出輕型的適合于高速安全行駛車體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的方法適合于高速列車的新造的設(shè)計(jì) 和定型試驗(yàn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明所述方法采用載荷加載裝置對(duì)被試車體進(jìn)行加載卸載，其步驟包括
步驟1 在被試車體上安裝檢測(cè)傳感器，檢測(cè)傳感器和載荷加載裝置的控制系統(tǒng) 與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電連接；步驟2 載荷加載裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下，按照預(yù)先設(shè)定的工況及其循環(huán)次 數(shù)對(duì)被試車體進(jìn)行反復(fù)的自動(dòng)加載卸載，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)采集并保存試驗(yàn) 數(shù)據(jù)；所述被試車體安裝檢測(cè)傳感器后進(jìn)行密封處理，在密封檢測(cè)符合要求后，被試車 體放置在載荷加載裝置的密封容器內(nèi)，試驗(yàn)前，被試車體的內(nèi)腔保持1個(gè)大氣壓；所述載荷 加載裝置產(chǎn)生的交變氣動(dòng)載荷，直接加載在被試車體的外表面上。所述密封檢測(cè)是用1. 2-1. 5倍試驗(yàn)峰值壓力下保持5-10分鐘，其泄露不超過(guò) 2-4%。所述載荷加載裝置的密封容器的內(nèi)腔與被試車體外壁設(shè)置試驗(yàn)中途人工入內(nèi)檢 測(cè)的間隙。所述被試車體的密封處理，按照常規(guī)技術(shù)將車窗、門、車頂通風(fēng)口進(jìn)行密封處理。所述檢測(cè)傳感器采用應(yīng)變傳感器、位移傳感器和測(cè)量空氣壓力的壓力傳感器。所 述檢測(cè)傳感器采用現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品。所述交變氣動(dòng)載荷加載裝置，采用成熟的現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為硬件和軟件。硬件為工控機(jī)類型的，軟件為專用軟件，界面友 善?？梢詫?shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話、保存和交換數(shù)據(jù)。通過(guò)專用軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。實(shí)施例以對(duì)型號(hào)為CRH2車體進(jìn)行交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)為例。該車體的外形尺寸為長(zhǎng)度 24. 5米、寬度3. 38米，高度3. 7米，交變氣動(dòng)載荷的峰值為4000帕，交變循環(huán)次數(shù)為10萬(wàn)次。在本實(shí)施例中，所述載荷加載裝置的密封容器的內(nèi)腔與被試車體外壁設(shè)置試驗(yàn)中 途人工入內(nèi)檢測(cè)的間隙，垂直方向間隙不小于1.5米，橫向和縱向方向間隙之和不小于3米。在被試車體安裝檢測(cè)傳感器，采用成熟的現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行粘貼安裝，其中應(yīng)變傳感 器80片，位移傳感器10個(gè)，壓力傳感器3個(gè)。所有安裝好的檢測(cè)傳感器連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。對(duì)被試車體的密封處理，按照常規(guī)技術(shù)將車窗、門、車頂通風(fēng)口、底部排水口等進(jìn) 行密封處理。對(duì)密封處理后的被試車體進(jìn)行密封檢測(cè)，用1. 5倍交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)峰值即 6000帕保持8分鐘，其泄露沒(méi)有超過(guò)2%。將密封檢測(cè)合格的被試車體放置到載荷加載裝置的密封容器內(nèi)，關(guān)閉好載荷加載 裝置的密封容器。試驗(yàn)前，被試車體內(nèi)保持1個(gè)大氣壓；所述載荷加載裝置產(chǎn)生的交變氣動(dòng)載荷，直 接加載在被試車體的外表面上。接通電源，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。載荷加載裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下，按照預(yù)先設(shè)定 的工況及其循環(huán)次數(shù)對(duì)被試車體進(jìn)行反復(fù)的自動(dòng)加載卸載，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)傳感器實(shí) 時(shí)采集并保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程可以在無(wú)人值守的狀態(tài)下進(jìn)行。
權(quán)利要求
一種高速列車車體外部加載交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)方法，所述方法采用載荷加載裝置對(duì)被試車體進(jìn)行加載卸載，其步驟包括步驟1在被試車體上安裝檢測(cè)傳感器，檢測(cè)傳感器和載荷加載裝置的控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電連接；步驟2載荷加載裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下，按照預(yù)先設(shè)定的工況及其循環(huán)次數(shù)對(duì)被試車體進(jìn)行反復(fù)的自動(dòng)加載卸載，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)采集并保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)；其特征在于所述被試車體安裝檢測(cè)傳感器后進(jìn)行密封處理，在密封檢測(cè)符合要求后，被試車體放置在載荷加載裝置的密封容器內(nèi)，試驗(yàn)前，被試車體的內(nèi)腔保持1個(gè)大氣壓；所述載荷加載裝置產(chǎn)生的交變氣動(dòng)載荷直接加載在被試車體的外表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車車體外部加載交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)方法，其特征在 于所述密封檢測(cè)是用1. 2-1. 5倍試驗(yàn)峰值壓力下保持5-10分鐘，其泄露不超過(guò)2-4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速列車車體外部加載交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)方法，其特 征在于所述檢測(cè)傳感器采用應(yīng)變傳感器、位移傳感器和測(cè)量空氣壓力的壓力傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車車體外部加載交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)方法，其特征在 于所述載荷加載裝置的密封容器的內(nèi)腔與被試車體外壁設(shè)置試驗(yàn)中途人工入內(nèi)檢測(cè)的間 隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速列車車體外部加載交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)方法，其特征在 于所述載荷加載裝置的密封容器的內(nèi)腔與被試車體外壁設(shè)置試驗(yàn)中途人工入內(nèi)檢測(cè)的間 隙。
全文摘要
一種高速列車車體外部加載交變氣動(dòng)載荷的試驗(yàn)方法，所述方法采用載荷加載裝置對(duì)被試車體進(jìn)行加載卸載，在被試車體上安裝檢測(cè)傳感器，檢測(cè)傳感器和載荷加載裝置的控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電連接；載荷加載裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下，按照預(yù)先設(shè)定的工況及其循環(huán)次數(shù)對(duì)被試車體進(jìn)行反復(fù)的自動(dòng)加載卸載，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)采集并保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)；被試車體安裝檢測(cè)傳感器后進(jìn)行密封處理，在密封檢測(cè)符合要求后，被試車體放置在載荷加載裝置的密封容器內(nèi)，試驗(yàn)前，被試車體內(nèi)保持1個(gè)大氣壓；載荷加載裝置產(chǎn)生的交變氣動(dòng)載荷直接加載在被試車體的外表面上。所述載荷加載裝置的密封容器的內(nèi)腔與被試車體外壁設(shè)置試驗(yàn)中途人工入內(nèi)檢測(cè)的間隙。
文檔編號(hào)G01N3/08GK101982752SQ201010517070
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者周丹, 周偉, 姚曙光, 姚松, 熊小慧, 許平, 高廣軍, 魯寨軍 申請(qǐng)人:中南大學(xué)