振动疲劳载荷谱编制方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115964887A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202310009994.2(22)申请日2023.01.04(71)申请人中车青岛四方机车车辆股份有限公司地址266111山东省青岛市城阳区锦宏东路88号(72)发明人李广全张振先王燕邹晓龙潘振(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002专利代理师李相雨(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F18/213(2023.01)G06F119/14(2020.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称振动疲劳载荷谱编制方法及装置(57)摘要本发明涉及轨道车辆技术领域，提供一种振动疲劳载荷谱编制方法及装置，该方法包括：获取基于线路试验得到的振动加速度时域载荷；按预设的样本时长在所述振动加速度时域载荷中确定振动加速度载荷的有效值分布；根据所述有效值分布编制振动加速度载荷的有效值频次谱；根据有效值频次谱和所述样本时长编制多级加速度功能载荷谱；将多级加速度功能载荷谱输入台架试验，以获取在整个设计寿命里程下与所述多级加速度功能载荷谱对应的疲劳损伤；根据所述疲劳损伤计算振动加速度系数；根据所述加速度功能载荷谱和振动加速度系数编制加速度长寿命载荷谱。利用本发明编制的加速度长寿命载荷谱计算的吊挂结构的疲劳损伤与结构实际损伤基本保持一致。CN115964887ACN115964887A权利要求书1/2页1.一种振动疲劳载荷谱编制方法，其特征在于，包括：获取基于线路试验得到的振动加速度时域载荷；按预设的样本时长在所述振动加速度时域载荷中确定振动加速度载荷的有效值分布；根据所述有效值分布编制振动加速度载荷的有效值频次谱；根据所述有效值频次谱和所述样本时长编制多级加速度功能载荷谱；将所述多级加速度功能载荷谱输入台架试验，以获取在整个设计寿命里程下与所述多级加速度功能载荷谱对应的疲劳损伤；根据所述疲劳损伤计算振动加速度系数；根据所述多级加速度功能载荷谱和所述振动加速度系数编制加速度长寿命载荷谱。2.根据权利要求1所述的振动疲劳载荷谱编制方法，其特征在于，获取基于线路试验得到的振动加速度时域载荷之后，还包括：根据所述振动加速度时域载荷确定振动加速度载荷谱型，按预设的样本时长在所述振动加速度时域载荷中确定振动加速度载荷的有效值分布之后，还包括：根据结构疲劳极限值和所述振动加速度载荷谱型确定振动加速度载荷的临界有效值，所述根据所述有效值分布编制振动加速度载荷的有效值频次谱，包括：根据振动加速度载荷的有效值分布中大于等于所述临界有效值的部分编制振动加速度载荷的有效值频次谱。3.根据权利要求2所述的振动疲劳载荷谱编制方法，其特征在于，根据所述振动加速度时域载荷确定振动加速度载荷谱型，包括：对所述振动加速度时域载荷进行傅里叶变换得到振动加速度功率谱密度；对所述振动加速度功率谱密度进行包络处理，确定所述振动加速度载荷谱型。4.根据权利要求1～3中任一项所述的振动疲劳载荷谱编制方法，其特征在于，根据所述有效值频次谱和所述样本时长编制多级加速度功能载荷谱，包括：将所述有效值频次谱中的有效值按预设的有效值分级点分成多级，每一级选取目标有效值；将每一级目标有效值对应的谱型确定为该级加速度功能载荷谱，其中，每一级所有的有效值对应的样本时长之和为该级对应的作用时间。5.根据权利要求4所述的振动疲劳载荷谱编制方法，其特征在于，多级加速度功能载荷谱为三级加速度功能载荷谱。6.根据权利要求4所述的振动疲劳载荷谱编制方法，其特征在于，将多级加速度功能载荷谱输入台架试验，以获取在整个设计寿命里程下与所述多级加速度功能载荷谱对应的疲劳损伤，包括：将多级加速度功能载荷谱输入台架试验，确定各级加速度功能载荷谱作用下的疲劳损伤，得到一个循环功能载荷谱下的疲劳损伤；根据线路试验运营里程和车辆设计寿命里程，以及循环功能载荷谱下的疲劳损伤确定整个设计寿命里程下的疲劳损伤。7.根据权利要求6所述的振动疲劳载荷谱编制方法，其特征在于，根据所述疲劳损伤计算振动加速度系数，包括：按如下公式计算振动加速度系数k：2CN115964887A权利要求书2/2页其中，D′为循环功能载荷谱下的疲劳损伤，D为整个寿命里程下的疲劳损伤，m为振动件的疲劳曲线中的参数。8.一种振动疲劳载荷谱编制装置，其特征在于，包括：时域载荷获取模块，用于获取基于线路试验得到的振动加速度时域载荷；有效值分布确定模块，用于按预设的样本时长在所述振动加速度时域载荷中确定振动加速度载荷的有效值分布；频次谱编制模块，用于根据所述有效值分布编制振动加速度载荷的有效值频次谱；功能载荷谱编制模块，用于根据所述有效值频次谱和所述样本时长编制多级加速度功能载荷谱；疲劳损伤获取模块