标准解读

《GB/T 5599-1985 铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》是一项国家标准,它为铁道车辆的动力学性能提供了详细的评估与测试方法。该标准适用于设计阶段以及实际运行中的铁道车辆,包括但不限于客车、货车等不同类型。其主要目的是通过一系列科学的方法和技术手段来确保铁道车辆在各种运行条件下的安全性、稳定性及舒适性。

根据此标准,铁道车辆的动力学性能评价主要包括以下几个方面:直线行驶稳定性、曲线通过能力、抗蛇行运动特性、悬挂系统响应特性等。为了全面准确地衡量这些性能指标,《GB/T 5599-1985》规定了具体的试验方法和步骤,如使用模拟轨道或真实线路进行动态测试;利用加速度传感器、位移传感器等设备采集数据;并基于收集到的数据分析车辆的振动情况、轮轨作用力等关键参数。

此外,该标准还强调了对试验环境的要求,比如温度、湿度等因素都可能影响到测试结果的准确性,因此需要控制在一个合理的范围内。同时,对于参与测试的所有设备也有明确的技术规格要求,以保证数据的真实性和可靠性。


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  • 1985-11-25 颁布
  • 1986-09-01 实施
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文档简介

S50GB中华人民共和国国家标准UDC6252001GB559985铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范RAILWAYVEHICLESSPECIFICATIONFOREVALUATIONTHEDYNAMICPERFORMANCEANDACCREDITATIONTEST19851125发布19860901实施国家标准局发布中华人民共和国国家标准铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范RAILWAYVEHICLESSPECIFICATIONFOREVALUATIONTHEDYNAMICPERFORMANCEANDACCREDITATIONTEST1总则11本规范适用于准轨铁路客货车辆(不包括长大、重载特种车辆)在线路上运行动力学性能的试验鉴定。其它轨距车辆以及研究车辆动态特性的试验项目,可参照本规范的规定组织试验。12本规范包括试验条件、评定指标、试验方法、试验数据处理方法四部分。负责试验鉴定单位须依此进行试验,并依试验结果对所鉴定的车辆作出动力学性能的评定。13列入车辆动力学性能试验鉴定的内容有车辆运行平稳性(旅客乘座的舒适性或运送货物的完整性),车辆运行稳定性(安全性),车辆转向架主要部件的动强度。除此以外,使用或生产部门若需增加其它试验项目(如振型测定等),可与试验鉴定单位另行商定。2试验条件21试验车辆211新造车出厂须经50008000KM的运用考验后,方可提交试验鉴定。212车辆生产厂需向试验鉴定单位提出试验车辆及转向架的总组装图、主要尺寸和有关特性参数。213试验前试验鉴定单位需会同生产厂对试验车辆进行检查,确认其技术状态是否符合设计要求及有关技术标准、规程的规定。214试验鉴定车辆客车(坐车、卧车、餐车)为空车,货车为空车和重车。215试验车辆载重2151货车载重,一般取标记载重,并按均布载荷装载。对于无盖货车应考虑雨雪增载的影响,取标记载重的115倍。对于需考虑集中载重的货车,按设计任务书或建议书确定。2152行李车、邮政车及其它专用客车的载重按设计任务书或建议书确定。216试验鉴定车辆不应连挂在机车后部或试验列车尾部。217车辆试验鉴定时,应有代表性的比较车,其技术状态应不低于厂修标准并符合以上211款和213216款的规定。22试验线路221试验车辆应在铁路技术管理规程中规定的级线路或级线路上进行试验。222试验鉴定报告须载明试验线路的主要技术特征及维护保养状态。其中包括钢轨型式、钢轨长度、轨枕类型、每公里轨枕数、道床种类、维护保养状态等等。223如系非定点测试,为确保试验车辆的数据采集具有足够的数量和代表性,试验线路的长度应不少于50KM。224试验应分别在直线、曲线、道岔区段进行。试验车辆通过曲线地段的曲线半径应在300800M国家标准局19851125发布19860901实施1UDC6252001GB559985GB559985之间取值,试验车辆通过车站侧线道岔的最小号数为12号单开道岔。23试验速度231试验车辆在试验时的最高速度应较该车辆的设计构造速度高10KM/H。自最高速度以下,分若干速度级,各速度级差为1020KM/H。232试验车辆在曲线上进行试验时,按该曲线允许的最高速度通过(取决于曲线半径和外轨超高度)。试验若无该曲线允许通过的最高速度资料,可按下式计算(1)式中VMAX曲线允许通过的最高速度,KM/H;R曲线半径,M;H外轨超高度,MM;H0允许最大未被平衡的超高度(取75MM)。233试验车辆通过车站侧线道岔应按该道岔的允许最高速度通过。3评定指标31本规范所列各项评定指标系用于客货车的试验鉴定。各种技术状态的试验车辆其动力学性能都应不低于本规范所列评定指示中的合格等级。32运行平稳性321客车运行平稳性(旅客乘坐的舒适性)分别按平稳性指标和平均最大振动加速度评定。3211客车运行平稳性指标按以下公式计算。()式中平稳性指标;A振动加速度,G;F振动频率,Z;FF频率修正系数(列于表1)表频率修正系数垂直振动横向振动0559HZFF0325F20554HZFF08F25920HZFF400/F25426HZFF650/F220HZFF126HZFF13212依平稳性指标W确定客车运行平稳性的等级列于表2。表中垂直和横向平稳性采取相同的评定等级。28110MAXRHHV103087FFFAWGB559985表2客车运行平稳性等级平稳性等级评定平稳性指标W1级优P1的条件下,是否会因一侧车轮减载过大而导致脱轨。试验时,车辆应在通过9号单开道岔以及低速度通过小半径曲线的条件下测定(横向力为零或接近于零)。3331试验鉴定车辆其轮重减载率应符合以下条件第一限段(7)第二限段(8)式中轮重减载量,KN;减载和增载侧车轮的平均轮重,KN。3332上项中的第一限度为评定车辆运行安全的合格标准,第二限度为增大了安全裕量的标准。3333轮重减载率为货车在特定工况下因轮重减载而脱轨的另一种脱轨安全性指标、客车试验鉴定是否需要测定该项指标,需依其类型和运用条件由生产、使用部门和试验鉴定单位商定。334推荐应用横向力允许限度鉴定试验车辆在运行过程中是否会导致轨距扩宽(道钉拨起)或线路产生严重变形(钢轨和轨枕在道床上出现横向滑移或挤翻钢轨),按车辆通过时对线路的影响,横向力的允许限度采用以下标准。道钉拨起,道钉应力为弹性极限时的限度(9)道钉拨起,道钉应力为屈服极限时的限度(10)线路严重变形的限度对于木轨枕40124012PPH11PQ2111PQ0111PQ650PPPP600PPPPSTPQ3091STPQ3092GB559985(11)对于混凝土轨枕(12)式中Q轮轨横向力(车轮力),KN;H轮轴横向力(构架力),KN;PST、PST1、PST2车轮静载荷,KN。3341车辆通过直线、弯道和道岔时,其横向力的允许限度以公式(9)为目标,不应超过公式(11)、(12)的规定值。335倾覆系数用于鉴定试验车辆在侧向风力、离心力、横向振动惯性力的同时作用下是否会导致车辆倾覆,其倾覆的临界条件为(13)式中D倾覆系数;PD车辆或转向架同一侧车轮的动载荷,KN;PST相应车轮的静载荷,KN。3351试验鉴定车辆的倾覆系数应满足下列要求D05的应力循环(循环特性R033)进行疲劳强度鉴定,并采用下列近似方法。3431绘出以平均应力M即静应力ST为横轴,以应力幅度A(即动应力D)为纵轴的坐标系(MA),如图1所示。并依以下程序求出材料及部件的持久极限(疲劳极限)曲线的简化线。52185021STSTPPH25185021STSTPPH1STDPPDSTDKSSDDSSTSGB559985图1A依部件所使用材料的持久极限01S在坐标系的纵轴上定出A点,依该材料的强度极限B在坐标系的横轴上定出B点,连接此两点的直线AB即为该材料的持久极限01S曲线的简化线。B令循环特性R033,依以下各式求出此R对应点E的M和A坐标。(16)(17)(18)(19)式中R循环特性;M平均应力,MN/M2;A应力幅度,MN/M2;MAX最大应力,MN/M2;MAX最小应力,MN/M2;01S部件的持久极限,MN/M2;部件在TB133578铁道车辆强度设计及试验鉴定规范中规范的许用应力参见附录A(补充件),MN/M2。C自E点作平行于AB线的直线交纵、横坐标轴于E、D两点,ED线即为部件持久极限01S曲线的简化线。3432绘出以部件的许用应力为纵轴,以循环特性R为横轴的坐标系(R),如图2所示。依以下程序求出循环特性R对部件许用应力的影响曲线。6MAXMINSSRSSSSS01MAXMA2MINMAXMAXSSS2MINMAXSSSAGB559985图2A在循环特性R为11之间规定若干中间值,并依下式求出各R值下的斜率TG及倾角(20)(21)B在图1MA坐标系中,自坐标原点O依各角绘出各射线。该各射线与ED线的各交点即为在各循环特性R下由部件的持久极限01S所确定的临界点。C将图1中各临界点的R及其对应的许用应力(按公式17求得)绘于图2R坐标中,求出循环特性R对部件许用应力的影响曲线3433在R坐标系中,由曲线和横轴所围定的区域为安全区,在此区域内的应力循环不会引起疲劳破坏。3434转向架主要部件动强度试验时,对动力系数RD05(R033)的应力循环应标示在R坐标中,如果在曲线以上,则须依该应力循环重复的次数及循环特性R作出可能产生疲劳破坏程度的判断。344除车轴以外的其它车辆的零部件,如有必要进行交变应力下的疲劳强度校核,可参照以上推荐的方法进行。4试验方法41试验车辆随机采样的一般规定411试验车辆在直线上运行,一般情况下其每一速度级的随机采样段数为810段。每段的采样时间为1820S。412试验车辆通过曲线时不分速度级,不规定采样时间。其通过曲线的速度按该曲线允许通过的最高速度确定。采样段应自试验车辆驶入曲线的第一缓和曲线前开始,至驶出曲线的第二缓和曲线后结束。对于曲线区段,可在曲线两端(包括缓和曲线部分圆曲线)间断采样。在试验线路全程内,采样段数为510段。413试验车辆通过车站侧线道岔时不分速度级,不规定采样时间,其通过道岔的最高速度按道岔号数确定。采样段应自试验车辆驶入道岔前的轨道开始,至驶出道岔后的轨道结束,即包括道岔全长(道岔前后两轨缝中心线的距离)在试验线路全程内,采样段数(进行采样的道岔数)为35段。414若进行比较性试验,则试验鉴定车辆和比较车辆(测点对应)应同步采样(见527款),以减小两车激振输入的时间差。RRTGMA11SSARRARCTG11A7GB55998542测量点的布置车辆试验时测定的各项参数包括车体垂直和横向加速度,轮轨间的作用力(垂直力和横向力),转向架主要部件的动应力,以及摇枕弹簧、轴箱弹簧的动挠度。421车体加速度测定客车车体垂直和横向加速度的加速度传感器安装在距1、2位心盘一侧1000MM的车体地板面上,如图3所示。图3加速度测量点布置1垂直加速度传感器;2横向加速度传感器测定货车车体垂直和横向加速度的加速度传感器,安装在1或2位心盘内侧距心盘中心线小于1000MM的车底架中梁下盖板上。如图4所示。图41中梁;2、3垂直、横向加速度传感器;4安装铁各测量点测得的垂直和横向加速度,用于统计计算客货车垂直、横向平稳性指标,最大加速度和平均最大加速度。422轮轨间的作用力(垂直力、横向力)轮轨间的作用力指客货车车轮作用于钢轨上的垂直力、横向力。可用测力轮对直接测定,或用测量构架力的方法间接测定。利用测力轮对测定轮轨间的垂直力、横向力,可以采用幅条车轮或辐钣车轮。应变片布点方法上可以采用部分幅条(或幅钣)贴片的间断测量,或采用全部幅条(或幅钣)贴片的连续测量。如图、图所示。8GB559985图两根幅条贴片的间断测量图全部幅条贴片的连续测量9GB559985用于试验的测力轮对应与试验车辆运行前方转向架的前一轮对换装。利用测量构架(侧架)力的方法测定轮轨间的垂直力、横向力时,须依客货车结构上的特点分别采用不同的布点方法。对于具有型构架转向架的车辆,构架垂直力、横向力测量点的位置应在构架侧梁悬臂部分近根部的同一断面上。为减少垂直力、横向力的相互影响,应变片应粘帖在测量断面的几何中性面上,如图所示。图客车或货车转向架构架力测量对于具有铸钢侧架转向架的货车,侧架垂直力测量点可布置在转向架两侧架上部的轴箱中心线位置,或距轴箱中心线180200MM处,如图8所示。侧架横向力测量点布置在距轴箱中心线390400MM侧架端部的侧面上。图8中,括号内为所测量转向架另一侧架的测量点,T为温度补偿片。10GB559985图8货车转向架侧架力测量利用测量构架(侧架)力的方法间接测定轮轨间的垂直力、横向力,除图7、图8所示测量桥路布点和连桥方式外,可使用其它测量桥路布点和连桥方式,但需使垂直力、横向力桥路输出有较高的灵敏度和低的影响系数。垂直力、横向力测量用于统计计算脱轨系数,轮重减载率和横向力允许限度。423动应力车辆转向架摇枕、构架、侧架等主要部件动应力测量点的位置,须依转向架的静强度试验结果确定。参照静强度试验最大静应力所在的危险断面布置测量点,进行动应力测量。424弹簧动挠度弹簧动挠度测量点用于统计计算车辆倾覆系数D(简化法)。利用位移传感器测定轴箱或摇枕弹簧的动挠度FD,以计算动力系数KD,如以下各式所示。对于无摩擦阻尼的弹簧(22)对于有摩擦阻尼的弹簧(23)式中FD弹簧动挠度,MM;FST弹簧静挠度,MMKD弹簧动力系数;相对磨擦系数。11STDDFFKJJ1STDDFFKJGB559985对于无导框两系弹簧装置的客车,在前转向架(依运行方向)的1、2、3、4位轴箱顶部布置测量点;对于单系弹簧的货车,在前、后转向架的1、2、3、4位摇枕弹簧处布置测量点,如图9所示。图9弹簧动挠度测量点布置统计计算车辆倾覆系数D除采用以上简化方法外,可采用其它方法测定。43转向架减振参数测定试验前,需测定试验车辆转向架弹簧装置的相对摩擦系数F、常摩擦力F,或液压减振器的阻力系数C等减振参数。431相对摩擦系数F可在转向架试验台上进行测定。由垂直加载器对转向架心盘平稳地逐级加载。加载自零位开始到最大试验载荷后,再平稳地逐级减载至零位。在进行加减载的同时,用位移传感器测定各级载荷下的弹簧静挠度,通过应变仪将载荷、挠度应变信号输至X记录仪,绘出相对摩擦系数F的载荷一挠度试验曲线,如图10所示。图10相对磨擦系数F的测定据此,可求出相对摩擦系数F。(24)垂直加载的最大试验载荷应大于转向架簧上静载荷。432常摩擦力F可在转向架试验台上进行测定,其测定方法与431款测定相对摩擦系数F的测定方法相同。在试验台上测定时绘出常摩擦力F的载荷挠度试验线如图11所示。12OCABOABOAC面积面积面积JGB559985图11常摩擦力F的测定据此,可求出常磨擦力(25)式中N加载(或减载)的分级次数。433液压减振器阻力系数C的测定液压减振器阻力系数C需在减振器试验台上测定。由试验台的记录装置绘出待测减振器的示功图,如图12所示。阻力系数C(NS/M)按下式求算。(26)式中KC试验台测力扭杆的比例系数,N/M;N试验台偏心轮的转速,R/MIN;S减振器的活塞行程,MM;A拉、A压自示功图上量出的减振器拉、压时的最大阻力,MM。图12液压减振器示功图44测力轮对静校正及轮轨垂直力换算测力轮对静校正包括垂直力和横向力的校正,均在专用的校正台或转向架试验台上进行。441垂直力校正时,用垂直加载器对测力轮对的两轴箱顶部逐级垂直加载,最大载荷为轴重的17倍。加载时,测力计测出两轴箱顶部的垂直加载力P1、P,如图13所示。按下式换算成轮轨垂直力P1、P2。(27)13NIIPNF121SAANKCC压拉P2602222122111WDDDPDDPPGB559985(28)式中P1、P1、2位轴箱顶部垂直加载力,KN;P1、P21、2位轮轨垂直力,KN;D1轮对轴颈中心间距,MM;D2两车轮滚动圆间距,MM;测力轮对(包括轴箱)的重力,KN。图13当垂直加载器直接对车轮进行垂直加载时,测力计所测得的垂直力即为轮轨垂直力P1、P2。无需按公式(27)、(28)换算。在垂直力P(P1、P2)作用下,由应变仪读出测力轮对垂直力桥路输出的应变量PP和横向力桥路输出的应变量QP。442横向力校正时,用千斤顶将测力轮对顶离轨面,并用横向加载器对测力轮对进行逐级横向加载。最大横向载荷客车为5060KN,货车为5080KN。由测力计测得加载时的横向力Q(Q1、Q2)。在该横向力Q作用下,由应变仪读出测力轮对横向力桥路输出的应变量PQ和垂直力桥路输出的应变量QQ。443测力轮对的垂直力和横向力经校正后,按以下各式求算垂直力和横向力的比例系数KP、KQ/N,及其相互间的影响系数EQP、EPQ/N。垂直力比例系数(29)横向力比例系数(30)垂直力对横向力桥路的影响系数(31)横向力对垂直力桥路的影响系数(32)444试验鉴定前须对测力轮对的垂直力、横向力进行标定。计入以上443款静校正时求得的比例系数、影响系数后,由测力轮对测得的车轮垂直力P和横向力Q依下式统计计算。142222112122WDDDPDDPPPKPPP/EQKQQQ/EPEQPQP/EQEPQPQ/EGB559985(33)(34)此处式中HP、HQ车辆动力试验时记录仪记录的垂直力、横向力电平,MAMV;P、Q车辆动力试验前垂直力、横向力的标定值,MA/M。45转向架构架(或侧架)静校正及轮轨垂直力换算转向架构架(或侧架)垂直力、横向力测量点在粘贴应变片后,应进行静校正。静校正可在现车上(不推出转向架)或转向架试验台上进行。451在现车上进行转向架构架(或侧架)的垂直力静校正时,需在车体一端两侧的顶车位置放置千斤顶,在转向架两旁承上安放1、位测力计。用千斤顶将车体一端平稳地分级顶起,待转向架完全卸载后,再平稳地分级落下。通过应变仪读出车体起落时、位测力计输出的应变量(由测力计的载荷一应变图线可查出载荷值),并通过另外的应变仪读出构架(或侧架)垂直力桥路输出的应变量和在横向力桥路输出的应变量(因垂直力的干扰),绘出垂直力测量点的载荷一应变图线;求出1、2位两测量点的垂直力比例系数P(/)和垂直力横向力桥路的影响系数QP/。452在现车上进行转向架构架(或侧架)的横向力静校正时,需使用专用的加载架,利用两千斤顶将车体一端顶起,使待校正的转向架完全卸载。然后用另一千斤顶对转向架进行逐级横向加载。最大横向载荷客车为5060KN,货车为5080KN。用置于加载千斤顶顶端的测力计观察加载量,并通过应变仪读出其输出的应变量(查出相应的载荷值)。利用另外的应变仪读出横向加载时构架(或侧架)横向力桥路输出的应变量和在垂直力桥路输出的应变量(因横向力的干扰)绘出横向力测量点的载荷应变图线;求出1、2位的测量点的横向力比例系数KQ/和横向力对垂直力桥路的影响系数PQ/。453在转向架试验台上进行构架(或侧架)垂直力、横向力校正时,由试验台的加载装置对转向架分别进行逐级垂直、横向加载。试验台的测试或记录装置读出加载时的载荷值,自应变仪读出垂直力、横向力桥路输出的应变量。绘出垂直力、横向力测量点的载荷应变图线。求出1、2位测量点垂直力比例系数KP/,对横向力桥路的影响系数QP/,以及横向力比例系数KQ/对垂直力桥路的影响系数PQ。454转向架构架(或侧架)经静校正后,如垂直力对横向力桥路的影响系数QP大于00005/N,横向力对垂直力桥路的影响系数PQ大于00003/N时,应计入干扰的影响。为此,车辆动力试验中所测得的构架(或侧架)垂直动力P1D、P2D和横向力H1、H2应参照444款测力轮对的统计公式进行修正。455用于脱轨系数计算时的轮轨垂直力P1、P2应按车辆动力试验中所测得构架(或侧架)的垂直动力PD1、PD2,构架(或侧架)力H,以及车轮静载荷PST(图14)进行换算。15SQHQEPQSPHPKPQSPHPEQPSQHQKPQEPQKQKPEQPGB559985图14(35)(36)式中PST1、PST21、2位车轮静载荷,KN;R车轮滚动圆半径,MM。46测力轮对或转向架构架(或侧架)静校正其垂直力、横向力的载荷应变图线的非线性误差不应大于3。47各种传感器的技术要求车辆动力试验所使用的加速度,位移、力、应力等各种传感器应符合本条所规定的各项技术要求。471加速度传感器加速度传感器的静态、动态特性各项指标均应在室温为1825,相对湿度为6070的环境条件下测试。4711自振频率用于车体振动加速度测量,推荐使用下限频率从零开始低频性能较好的惯性应变式加速度传感器。所选用加速度传感器的自振频率应为测量频率上限的510倍。4712幅值非线性误差在量程范围内的幅值非线性误差应小于2。4713灵敏度应有适宜的灵敏度,其分辨率应达0005G,并与所配用的二次仪表相适应,使在加速度测试范围内,传感器输出为二次仪表满量程的3050。4714横向效应加速度传感器在承受垂直于主轴方向(测试方向)的振动时所获得的灵敏度为横向灵敏度。横向效应为横向灵敏度和轴向灵敏度的比率,其值应小于5。4715稳定性在环境温度不变的条件下,加速度传感器零点飘移每小时不应超过其满量程的01。在环境温度变化10时,传感器的零点飘移每小时不应超过其满量程的1。传感器的灵敏度变化每小时不应超过1。4716幅频特性和相频特性为使在较宽的频域内传感器的灵敏度保持线性,其输出信号相对于输入信号的相位差也保持线性,兼具较好的幅频特性和相频特性,传感器的阻尼比(相对阻尼系数)应为0607。1612221221112STDDPDRHDDDPDDPP22221121222STDDPDRHDDDPDDPPGB559985472位移传感器各种位移传感器的灵敏度应满足弹簧动挠度的测量。其非线性误差应小于2。在使用电阻式位移传感器(挠度计)时,因测量桥路和传动系统所造成的失真度应小于5。473力传感器(测力计)非线性误差不应大于03474应变电测的一般要求动力试验中,应变电测用于力、应力、加速度、位移等各项参量的测量,应变片及其组成的测量电桥应符合以下要求。A组成测量电桥的各桥臂,应选用同一批量生产灵敏系数相同的应变片。其电阻值应在直流电桥上测量、选配。同一测量电桥各桥臂间应变片电阻值的最大偏差不应大于01。B应变片经粘贴、干燥后,应使用100V的兆欧表测量绝缘电阻。应变片的引线对地绝缘电阻应大于500M。绝缘电阻小于100M时,不宜使用;C应变片的防潮涂封须确保试验期间应变片的绝缘性能;D用于力、应力测量电桥中的温度补偿片应粘贴在与试件材料相同的补偿块上。补偿块粘贴在工作片近处,使与工作片有相同的温度环境条件;E应变片与测量仪表的连接导线应捆固、防止动力试验中因车辆振动而引起线间分布电容的变化。48对低通滤波器的要求A输入端应兼有高、低阻输入阻抗,输出端应可输出电流或电压,以适应不同类型信号放大、调制仪器的要求和记录仪器的要求;B应有多挡截止频率(F0),满足不同频率的测试要求;C通带波动应小于025DB;D在2F0时,衰减应大于18DB;E预热30MIN后,仪器的零点飘移每小时不超过满量程的1,灵敏度变化每小时不超过05。5试验数据处理方法51列入本规范各评定指标振动参量(力、应力、加速度、位移)的测试数据均按电算方法进行分析、处理。若沿用非电算方法,也应比照电算方法的基本要求(频谱分析除外)进行处理。52应用电算处理试验数据,需遵循以下各款所规定的基本方法。521试验数据的筛选试验数据电算处理前,应进行筛选,以排除因传感器失灵、二次仪表工作不正常、信号丢失等原因而出现的异常信号。522各振动参量实际物理量的换算车辆动力试验中各振动参量(力、应力、加速度、位移)的测试数据单位通常为毫安(MA)或毫伏MV,电算中,应将这些数据单位换算为实际物理量。其换算方法如下式所示。(37)式中YT测试数据的实际物理量;YT测试数据的电平;C标定的电平(电平/标定);K比例系数(实际物理量/标定);Z0标定零线;170ZCZTYKTYMGB559985ZM测量零线。523零线的处理测量过程中,因环境条件以及其它因素的影响,测试系统易产生零线飘移,电算时应修正。5231直线区段的测试数据,利用均值法修正,即(38)(39)式中YM测试数据的均值;YI修正前的测试数据YI修正后的测试数据;采样后的离散数据点数。5232曲线区段的测试数据,若未经高通滤波器滤波,可利用二次回归曲线法修正。测试数据经/转换得到YIYITI()(I1、)用最小二乘法求得二次回归曲线YAT2BTC(1)则经修正后的测试数据为YIYI(ATI2BTIC)()式中A、B、C为系数。修正前、后的录波波形图如图15A、15B所示。图15524求正负峰值测试数据时间历程(波形图)的正负峰值可按以下程序选取A先将测试数据的时间历程进行频谱分析,求出主频;B再依频率特性求正负峰值。允许采用其它方法求正负峰值。525采样及采样间隔的选择电算中,为将记录的连续模拟量转换为离散数字量,需对连续模拟量时间历程进行采样。采样等间隔T取值,T的大小依幅值和频率作如下选择。5251求振幅正负峰值采样间隔T的选择。18NIIMYNY11MIIYYYGB559985为保证采样中正负峰值被遗漏的误差小于5,采样间隔T应为(43)式中FC截止频率,HZ;满足以上条件,可使在采样中至少有一采样点落在72108之间,如图16所示。图165252用于频谱分析采样间隔T的选择为避免采样时因高频信号混入低频信号而产生混淆现象,根据采样定理(44)本规程对车体加速度的频谱分析,推荐取20S,以2S为一段,每一段取512个点,共5120个点。对每段的512个采样点进行快速富里叶变换(FFT)得频谱。最终频谱图为10段频谱的均值。526采样时间的选取试验时的采样时间按本规程411413款的规定。试验数据电算处理时,振动加速度、动应力、弹簧动挠度以6S为一分析段,平稳性指标以1820S为一分析段,由测力轮对测量的轮轨力试验数据,在电算处理时,可用100M的测试距离作为一分析段。527两试验车辆的同步采样两车进行比较试验时,应有同一激扰源,以达到同步采样的目的。为此须先测出两车试验转向架前轴(依运行方向)间的距离S,试验时测得车辆运行速度V,据此可求出后一车辆相对于前一车辆(依运行方向)线路激振输入的时间差T。数据处理时,根据采样间隔T,可求出后一车辆相对于前一车辆延迟采样的点数N0。(45)后一车辆需在延迟N0点后,再进行采样。53各项评定指标数据处理的电算方法531平稳性指标5311计算方法在同一振动方向同时存在两种以上的频率成分时,则合成的平稳性指标按下式计算。(46)由公式(2)所列平稳性指标的计算通式,有191011CFTCFT21TTN/0101101010102101NIINWWWWWGB559985此处AI为振动波形进行频谱分析后在频率为FI时的振动加速度幅值。5312计算步骤及程序框图推荐如下计算步骤A将测试数据经A/D转换并计算,得到用实际物理量表示的离散数据AI(I1、2,N);B将AI进行FFT变换并计及其频谱;C对振动频率为20HZ以下的所有频谱进行计算,根据公式(46)、公式(2)求平稳性指标W。程序框图参见附录C(参考件)中C1。532振动加速度振动加速度(滤波40HZ)的数据处理包括求算振动加速度的最大值,最大推断值、平均最大值以及功率谱。5321计算方法最大振动加速度AMAX,系在各速度级的所有分析段落中择取的加速度的最大峰值。振动加速度的最大推断值A(J)按下式计算。(47)其中,振动加速度的平均值(48)方差(49)此处,N为每一速度级各分析段的采样总点数。平均最大振动加速度按下式计算。(50)此处,M为每一速度级的分析段(6秒)数,AIMAX为每一分析段所择取的1个最大振动加速度。5322计算步骤及程序框图计算步骤如下A将测试数据经A/D转换并计算,得到用实际物理量表示的离散数据AII1,2,N;B按524款的方法求振动加速度的正负峰值;C按5321项的规定和所列公式求振动加速度的最大值,最大推断值,平均最大值和功率谱。程序框图参见附录C2。533动力系数动力系数KD包括弹簧动力系数和应力的动力系数。5331计算方法弹簧动力系数列于公式(22)和公式(23),分别为20103087IIIIFFFAWS3AJANIIANA11NIINAA121SMIIAMA1MAXMAX1MAXAGB559985(无摩擦阻尼)(有摩擦阻尼)应力的动力系数列于公式(15),为5332计算步骤及程序框图计算步骤如下A测试数据A/D转换并计算,得到用实际物理量表示的弹簧动挠度或动应力的离散数据FI或I1,2,N);BCDB按524款的方法求弹簧动挠度或动应力的正负峰值。C按公式(22)或公式(23)求弹簧动力系数。按公式(15)求应力的动力系数;D求弹簧动力系数或应力动力系数的均值和最大值。程序框图参见附录C3。534脱轨系数、轮重减载率、横向力允许限度(使用测力轮对测量的数据)5341计算方法车轮垂直力P(P1、P2)和横向力Q(Q1、Q2)的计算式,列于公式(33)和公式(34),分别为式中KPEQPEPQKQ将以上P、Q力计算式进行变换,令PHPSPQHQSQ,则有(51)(52)式中P、Q以微应变表示的垂直力、横向力,;P、Q经计算、修正后实际的垂直力、横向力,KN。按求得的P、Q力计算脱轨系数,当P1P2时;21STDDFFKJJ1STDDFFKSTDDKSSQQQPPPQSHESHKPPPQPQQPSHESHKQ1QEQPPKQP1PEQPQKPQ11PQGB559985,当P2P1时。按求得的P(P1、P2)力计算轮重减载率。此处,当P1P2时;PPP2,当P1P2时。将求得的Q(Q1、Q2)力与按公式(9)(12)计算的横向力允许限度相比较,以进行横向力的校核。此时,公式(11)和公式(12)中的轮轴横向力H,应为HQ1Q25342计算步骤及程序框图计算步骤如下A将测试数据经A/D转换,求算同一瞬间的P1、P2、Q1、Q2;B求P的正负峰值及所对应的Q的峰值;C根据公式(51)和公式(52)求算P1、P2、Q1、Q2;D按5341项所列算式求脱轨系数和轮重减载率。程序框图参见附录C4。535脱轨系数、轮重减载率(利用测量构架力的方法)5351计算方法构架力测量,若计入垂直力、横向力测量相互干扰的影响,应参照5341项中公式(51)和公式(52)进行修正。试验中所得到的是以微应变表示的构架垂直动力PD(PD1、PD2),和构架的横向力HH1、H2。经修正后,得到构架实际的垂直动力PD(PD1、PD2)和横向力HH1、H2。车轮作用于钢轨上的垂直力P(P1、P2)应按公式(35)和公式(

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