[发明专利]一种基于现场振动载荷识别的评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于现场振动载荷识别的评估方法及系统，方法包括：S1.通过现场测试的方法获取被测设备在实际运行中的振动加速度时域数据；S2.对振动加速度时域数据进行数学处理，计算得到振动加速度频率数据；S3.根据预先设计好的被测设备的振动仿真模型，以及预先确定的被测设备的主要载荷激励力位置，将加速度频率数据输入振动仿真模型，计算得到被测设备的主要载荷激励力；S4.对主要载荷激励力进行数学处理，计算得到被测设备的主要激励力载荷。本发明利用现场振动测试和仿真计算，通过有限的实测振动数据得到设备所有部位和子部件实际振动和力载荷环境，具有操作方便，测试风险低，评估精准度高等优点。

技术领域

本发明涉及轨道交通振动试验评估技术领域，尤其涉及用于轨道交通振动试验的一种基于现场振动载荷识别的评估方法及系统。

背景技术

现代轨道交通设备一般要通过冲击、振动试验评估，评估通常采用GB/T21563(或IEC61373)等标准，但该标准与设备试验运行振动环境有一定的差别，无法模拟真实的承载情况。因此，设备厂家一般都会通过现场测试获得实际运行振动数据，然后以此形成振动载荷谱；另外也有通过采用应力测试和进行标定的方法来获得转向架等位置处力载荷。这些方法有几个方面的不足：一是由于现场测试安全性、测点布置空间、测点数量等限制，只能测得有限数量测点的振动数据，无法获得所有部位和子部件的振动谱；二是应力测试和进行标定的方法获取力载荷的测试过程比较繁琐，结果准确度易收到干扰。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种利用现场振动测试和仿真计算，通过有限的实测振动数据得到设备所有部位和子部件实际振动和力载荷环境，操作方便，测试风险低，评估精准度高的基于现场振动载荷识别的评估方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种基于现场振动载荷识别的评估方法，包括：

S1.通过现场测试的方法获取被测设备在实际运行中的振动加速度时域数据；

S2.对所述振动加速度时域数据进行数学处理，计算得到振动加速度频率数据；

S3.根据预先设计好的被测设备的振动仿真模型，以及预先确定的所述被测设备的主要载荷激励力位置，将所述加速度频率数据输入所述振动仿真模型，计算得到所述被测设备的主要载荷激励力；

S4.对所述主要载荷激励力进行数学处理，计算得到所述被测设备的主要激励力载荷。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1的具体步骤包括：在所述被测设备的预先选定的测点位置布置传感器，同步采集各测点位置的振动加速度时域数据。

作为本发明的进一步改进，所述预先选定的测点位置包括被测设备的梁、子设备安装接口、被测设备与车体的连接位置。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中的数学处理包括FFT变换，所述振动加速度频率数据包括振动加速度的幅值和相位。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中所述振动仿真模型根据所述被测设备的结构模型和结构参数设计，所述结构参数包括结构的密度、杨氏模量、泊松比、连接件刚度。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中被测设备的主要载荷激励力位置通过预先获取所述被测设备在实际运行中的外界和内部的实际载荷激励数据，并通过对所述实际载荷激励数据进行分析，确定所述主要载荷激励力位置。

作为本发明的进一步改进，步骤S3所述将所述加速度频率数据输入所述振动仿真模型，计算得到所述被测设备的主要载荷激励力的具体步骤包括：选择L个加速度频率数据输入所述振动仿真模型，通过所述振动仿真模型计算，得到K个主要载荷激励力位置的主要载荷激励力，LK。

一种基于现场振动载荷识别的评估方法，包括：