[发明专利]多孔变截面承载梁的载荷识别与挠度解算方法及系统

权利要求书

1.一种多孔变截面承载梁的载荷识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取待测的落下孔车的多孔变截面承载梁的几何参数与材料参数，根据所几何参数与材料参数建立待测落下孔车的多孔变截面承载梁的物理模型；

S2：通过对应设置在承载梁的肩座的底部基平面内多个应力作用点的多个应变传感器，获取承载梁的肩座的多点在途纵向应变数据作为输入，通过数值仿真计算获取肩座上各单点承载的垂向载荷，得到以在途应变数据为输入及以承载梁的肩座的垂向载荷为输出的载荷识别模型；

S3：根据落下孔车在实际运输中在不同载重下的对应的负载位置，调整所述多个应变传感器的位置，由所述多个应变传感器采集承载梁的底部基平面的在途纵向应变数据集，通过所述载荷识别模型实时进行承载梁的垂向载荷识别，得到在途运行下落下孔车承载梁与负载位置对应的肩座垂向载荷。

2.根据权利要求1所述的多孔变截面承载梁的载荷识别方法，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_i，且i＝1,2,3,4；负载位置即承载梁承重点距较近侧加载位置的长度L_F、各孔面积函数S(x_i)，其中i＝1,2,3,4；各孔间距分别为s_i，其中i＝1,2,3；各孔距梁上侧端面的高度g_i，其中i＝1,2,3；承载梁最左侧孔距梁左侧承重点的长度L_l1、最右侧孔距梁右侧承重点的长度L_r1、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、以及承载梁外截面宽度b₁以及承载梁内截面宽度b₀；

所述材料参数包括：承载梁的纵向应变ε_i、承载梁的垂向挠度ω_i以及承载梁的肩座垂向载荷F_i，其中i＝1,2。

3.根据权利要求1或2所述的多孔变截面承载梁的载荷识别方法，其特征在于，所述载荷识别模型如下：

加载在承载梁肩座垂向载荷F₁、F₂分别在承载梁的底部基平面的对应两个应力作用点上产生两个纵向应变ε_{1_F1}和ε_{2_F1}以及ε_{1_F2}和ε_{2_F2}：

得出底部基平面两点的纵向合应变ε₁、ε₂：

由上得出以在途纵向应变数据为输入、承载梁的肩座垂向载荷为输出的载荷识别模型如下：

其中，a_{1_F1}，a_{2_F1}，a_{1_F2}和a_{2_F2}分别为承载梁的肩座垂向载荷F₁与纵向应变ε_{1_F1}，F₁与ε_{2_F1}，F₂与ε_{1_F2}，F₂与ε_{2_F2}之间的拟合应变力系数，单位为με/kN。