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专利名称：一种高速列车车体外部加载交变气动载荷的试验方法
技术领域：
本发明涉及一种试验方法，特别是涉及一种检测交变气动载荷对高速列车车体的 强度和刚度影响程度的高速列车车体外部加载交变气动载荷的试验方法。
背景技术：
随着我国高速列车的推广和普及，外界强烈的气流对高速列车的车体产生的影响 越来越大。但是目前车体的强度试验基本上采取安全系数的静态加载方式，显然不科学。其不足之处系数定的大，车体做的笨重，增加车体的自重，浪费资源和能源。系数 定的低，车体强度和刚度难以满足高速安全行驶的要求。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种在静止状态下，通过对高速 列车车体施加交变气动载荷，检测高速列车车体强度和刚度的高速列车车体外部加载交变 气动载荷的试验方法。本发明的目的通过下述技术方案予以实现所述方法采用载荷加载装置对被试车 体进行加载卸载，其步骤包括步骤1 在被试车体上安装检测传感器，检测传感器和载荷加载装置的控制系统 与计算机系统电连接；步骤2 载荷加载装置在计算机系统的控制下，按照预先设定的工况及其循环次 数对被试车体进行反复的自动加载卸载，计算机系统经过检测传感器实时采集并保存试验 数据；所述被试车体安装检测传感器后进行密封处理，在密封检测符合要求后，被试车 体放置在载荷加载装置的密封容器内，试验前，被试车体的内腔保持1个大气压；所述载荷 加载装置产生的交变气动载荷，直接加载在被试车体的外表面上。所述密封检测是用1. 2-1. 5倍试验峰值压力下保持5-10分钟，其泄露不超过 2-4%。所述检测传感器采用应变传感器、位移传感器和测量空气压力的压力传感器。所述载荷加载装置的密封容器的内腔与被试车体外壁设置试验中途人工入内检 测的间隙。与现有技术相比，本发明具有以下优点科学合理，交变气动载接近实际，有利于 设计出轻型的适合于高速安全行驶车体结构。本发明的方法适合于高速列车的新造的设计 和定型试验。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明本发明所述方法采用载荷加载装置对被试车体进行加载卸载，其步骤包括
步骤1 在被试车体上安装检测传感器，检测传感器和载荷加载装置的控制系统 与计算机系统电连接；步骤2 载荷加载装置在计算机系统的控制下，按照预先设定的工况及其循环次 数对被试车体进行反复的自动加载卸载，计算机系统经过检测传感器实时采集并保存试验 数据；所述被试车体安装检测传感器后进行密封处理，在密封检测符合要求后，被试车 体放置在载荷加载装置的密封容器内，试验前，被试车体的内腔保持1个大气压；所述载荷 加载装置产生的交变气动载荷，直接加载在被试车体的外表面上。所述密封检测是用1. 2-1. 5倍试验峰值压力下保持5-10分钟，其泄露不超过 2-4%。所述载荷加载装置的密封容器的内腔与被试车体外壁设置试验中途人工入内检 测的间隙。所述被试车体的密封处理，按照常规技术将车窗、门、车顶通风口进行密封处理。所述检测传感器采用应变传感器、位移传感器和测量空气压力的压力传感器。所 述检测传感器采用现有技术的产品。所述交变气动载荷加载装置，采用成熟的现有技术产品。所述计算机系统分为硬件和软件。硬件为工控机类型的，软件为专用软件，界面友 善。可以实现人机对话、保存和交换数据。通过专用软件实现无人值守。实施例以对型号为CRH2车体进行交变气动载荷的试验为例。该车体的外形尺寸为长度 24. 5米、宽度3. 38米，高度3. 7米，交变气动载荷的峰值为4000帕，交变循环次数为10万次。在本实施例中，所述载荷加载装置的密封容器的内腔与被试车体外壁设置试验中 途人工入内检测的间隙，垂直方向间隙不小于1.5米，横向和纵向方向间隙之和不小于3米。在被试车体安装检测传感器，采用成熟的现有技术进行粘贴安装，其中应变传感 器80片，位移传感器10个，压力传感器3个。所有安装好的检测传感器连接到计算机系统。对被试车体的密封处理，按照常规技术将车窗、门、车顶通风口、底部排水口等进 行密封处理。对密封处理后的被试车体进行密封检测，用1. 5倍交变气动载荷的试验峰值即 6000帕保持8分钟，其泄露没有超过2%。将密封检测合格的被试车体放置到载荷加载装置的密封容器内，关闭好载荷加载 装置的密封容器。试验前，被试车体内保持1个大气压；所述载荷加载装置产生的交变气动载荷，直 接加载在被试车体的外表面上。接通电源，启动计算机系统。载荷加载装置在计算机系统的控制下，按照预先设定 的工况及其循环次数对被试车体进行反复的自动加载卸载，计算机系统经过检测传感器实 时采集并保存试验数据。整个试验过程可以在无人值守的状态下进行。
权利要求
一种高速列车车体外部加载交变气动载荷的试验方法，所述方法采用载荷加载装置对被试车体进行加载卸载，其步骤包括步骤1在被试车体上安装检测传感器，检测传感器和载荷加载装置的控制系统与计算机系统电连接；步骤2载荷加载装置在计算机系统的控制下，按照预先设定的工况及其循环次数对被试车体进行反复的自动加载卸载，计算机系统经过检测传感器实时采集并保存试验数据；其特征在于所述被试车体安装检测传感器后进行密封处理，在密封检测符合要求后，被试车体放置在载荷加载装置的密封容器内，试验前，被试车体的内腔保持1个大气压；所述载荷加载装置产生的交变气动载荷直接加载在被试车体的外表面上。
2.根据权利要求1所述的高速列车车体外部加载交变气动载荷的试验方法，其特征在 于所述密封检测是用1. 2-1. 5倍试验峰值压力下保持5-10分钟，其泄露不超过2-4%。
3.根据权利要求1或2所述的高速列车车体外部加载交变气动载荷的试验方法，其特 征在于所述检测传感器采用应变传感器、位移传感器和测量空气压力的压力传感器。
4.根据权利要求1所述的高速列车车体外部加载交变气动载荷的试验方法，其特征在 于所述载荷加载装置的密封容器的内腔与被试车体外壁设置试验中途人工入内检测的间 隙。
5.根据权利要求3所述的高速列车车体外部加载交变气动载荷的试验方法，其特征在 于所述载荷加载装置的密封容器的内腔与被试车体外壁设置试验中途人工入内检测的间 隙。
全文摘要
一种高速列车车体外部加载交变气动载荷的试验方法，所述方法采用载荷加载装置对被试车体进行加载卸载，在被试车体上安装检测传感器，检测传感器和载荷加载装置的控制系统与计算机系统电连接；载荷加载装置在计算机系统的控制下，按照预先设定的工况及其循环次数对被试车体进行反复的自动加载卸载，计算机系统经过检测传感器实时采集并保存试验数据；被试车体安装检测传感器后进行密封处理，在密封检测符合要求后，被试车体放置在载荷加载装置的密封容器内，试验前，被试车体内保持1个大气压；载荷加载装置产生的交变气动载荷直接加载在被试车体的外表面上。所述载荷加载装置的密封容器的内腔与被试车体外壁设置试验中途人工入内检测的间隙。
文档编号G01N3/08GK101982752SQ201010517070
公开日2011年3月2日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者周丹, 周伟, 姚曙光, 姚松, 熊小慧, 许平, 高广军, 鲁寨军 申请人:中南大学