[发明专利]基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性动挠度测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性动挠度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取待测的落下孔车的承载梁的几何参数与材料参数；根据所述几何参数与材料参数建立待测落下孔车的承载梁的多承载力与多点应变方程；

S2：采用设置在承载梁的关键部位的多个应变传感器获取承载梁关键部位的多点在途应变数据，基于挠度求解拟静力变形法的分段角度和挠度积分计算法，建立基于多点承载力的变截面承载梁挠度曲线方程；

S3：结合所述落下孔车的承载梁多承载力与多点应变方程以及所述基于多承载力的变截面承载梁挠度曲线方程，得到基于多点应变感知的落下孔车的承载梁弹性动挠度计算模型；

S5：采集承载梁两端承重点底部的在途应变数据集，代入所述承载梁弹性动挠度计算模型，得到落下孔车在途运行下的动挠度变化。

2.根据权利要求1所述的基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性动挠度测量方法，其特征在于，所述步骤S3完成后，所述步骤S5进行之前，所述方法还包括：

S4：采集落下孔车的承载点下盖板底部的应变数据，代入所述承载梁弹性动挠度计算模型中，计算得到相应载重下的承载梁承重点和梁中点的理论挠度；并在现场对落下孔车的承载梁承重点和梁中点的垂向位移和静挠度进行测量；将测量得到的承载梁承重点和梁中点的垂向位移和静挠度与计算得到的承载梁承重点和梁中点的理论挠度进行对比和误差分析，验证所述承载梁弹性动挠度计算模型。

3.根据权利要求1或2所述的基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性动挠度测量方法，其特征在于，

所述几何参数包括：承载梁有效长度L、承载梁变截面部分长度l、承载梁承重点距较近一侧端面的长度L_F、承载梁外表面最大高度H₁、承载梁外表面最小高度h₁、承载梁内表面最大高度H₀、承载梁内表面最小高度h₀、承载梁外截面高度函数h(x)、承载梁内截面高度函数h’(x)、承载梁外截面宽度b₁以及承载梁内截面宽度b₀；

所述材料参数包括：承载梁应变ε、承载梁应力σ、承载梁弹性模量E、承载梁截面惯性矩I、承载梁弯矩M、承载梁A端支座约束力F_A、承载梁B端支座约束力F_B、承载梁偏A端载荷F_v1和承载梁偏B端载荷F_v2。

4.根据权利要求1或2所述的基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性动挠度测量方法，其特征在于，所述落下孔车在途运行下的动挠度变化包括：承载梁的位置—时间—动挠度三维曲面图数据集及承载梁的位置—时间—合成挠度三维曲面图数据集。

5.根据权利要求3所述的基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性动挠度测量方法，其特征在于，所述待测落下孔车的承载梁的多承载力与多点应变方程，为：

其中，ε₁为承载梁靠近A端的第一承载点的底部表面的应变，ε₂为承载梁靠近B端的第二承载点的底部表面的应变。

6.根据权利要求5所述的基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性动挠度测量方法，其特征在于，所述基于多点承载力的变截面承载梁挠度曲线方程，包括：

承载梁弯矩M(x)，如下：

其中，x为承载梁某一点沿车长方向距A端的距离；

梁转角θ(x)，如下：

θ(x)＝dw(x)/dx＝∫M(x)/(EI(x))dx+C (11)；

和挠度w(x)如下：

w(x)＝∫∫(M(x)/(EI(x))dx)dx+Cx+D (12)；

其中，C和D分别为挠曲线微分方程d²w/dx²＝M(x)/(EI(x))经1次积分和2次积分后的积分常数。