[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

说明书

本发明公开了一种多孔变截面承载梁的载荷识别与挠度解算方法及系统，该载荷识别方法，包括：获取待测的落下孔车多孔变截面承载梁的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；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；调整多个应变传感器的位置，采集在途纵向应变数据集，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。本发明对于评估车体的疲劳损伤具有重要意义。

技术领域

本发明涉及落下孔车的载荷识别与挠度解算以及运输安全限界评估领域，尤其涉及一种多孔变截面型的落下孔车的多孔变截面承载梁的载荷识别与挠度解算方法及系统。

背景技术

在超限货物的铁路货运中，车辆承载结构的弹性挠曲是列车运行过程中与线路发生碰撞的主要原因，严重影响了货物运输与列车运行安全。目前，承载梁的动态弹性变形无法进行实时测量，同时负载位置的不同会影响承载梁的弹性变形，因此落下孔车承载梁载荷识别与挠度解算能为超限货物运输安全限界的监测与评估提供依据，是保障超限货物运输安全的重要手段。

但针对落下孔车承载梁载荷识别与挠度解算问题，目前尚未有成熟的理论及方法。类似的挠度测定方法中，基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性挠度测量方法及系统(申请号：CN201910655977.X)，通过建立落下孔车无孔型承载梁的多承载力与多点应变方程，以应变为输入，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，建立承载梁挠度曲线方程，从而得到基于多点应变感知的落下孔车的承载梁弹性挠度计算模型，输出落下孔车在途运行下的挠度变化。该发明是实现落下孔车承载梁在途弹性变形监测技术的重大突破，但对于落下孔车的多孔变截面型承载梁实际运用中负载位置的不同不具有普遍适用性，而随着对超限货物安全性的重视程度提高，需要更简便的挠度解算方法，提高超限货物运输安全限界监测与评估的效率，有效快捷地保障超限货物运输安全。

发明内容

本发明提供了一种多孔变截面承载梁的载荷识别与挠度解算方法及系统，用以解决现有的落下孔车承载梁在途弹性变形监测技术，对于落下孔车的多孔变截面型承载梁实际运用中负载位置的不同不具有普遍适用性的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种多孔变截面承载梁的载荷识别方法，包括以下步骤：

S1：获取待测的落下孔车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，调整多个应变传感器的位置，由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。