| 一种弓网接触力在线测试方案 |
| 许向红 ; 燕永钊
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| 2021-11-23
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| Rights Holder | 中国科学院力学研究所
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| Abstract | 本发明提供一种弓网接触力在线测试方案，先建立实验模型；在受电弓背面的弓头簧片上沿Y轴方向间隔布置传感器，在滑板上搭置夹具然后在夹具中心悬挂砝码，实时记录各测点的光栅波长；得到静态加载时不同载荷下的静态接触力变化规律；然后在弓头簧片上布置光纤应变片传感器，在受电弓前方布置高速相机，得到静态接触力；通过单向加速度传感器先计算出受电弓头的惯性力即可在线计算出其动态接触力。本发明提出了在弓头簧片处安装应变传感器的方案，既可得到更高的敏感度，又可避免滑板定期更换的影响。利用光测数字散斑相关方法，可实现加载过程中任一时刻接触点位置的直接测量，结合测点应变值，可直接反推出接触力，无需对滑板实体结构进行简化。 |
| Application Date | 2020-09-27
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| Application Number | CN202011033271.9
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| Patent Number | CN112129445B
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| Claim | 1.一种弓网接触力在线测试方案，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100，建立与实际受电弓弓头滑板以及接触网一致的实验模型；
步骤200，在受电弓的弓头簧片上沿Y轴方向布置传感器，然后将受电弓升至与接触网静态接触的状态；在两个滑板上搭置一个夹具，再在两个滑板之间的夹具中心悬挂砝码，并进行梯度加载，同时利用光栅解调仪，实时记录各测点的光栅波长；
步骤300，在接触网上沿着X轴选择距对称轴不同距离的多个接触点，基于多个接触点的位置、每个接触点的悬挂砝码重量以及光栅波长分析传感器波长增量均值随静态接触力的变化关系，即可得到静态加载时不同载荷下的静态接触力变化规律；
所述静态接触力的计算过程为：
设传感器波长增量均值为，静态接触力为Fc0，将实验得到的Fc0和分别除以100 N
和10-10 m，二者满足下述二次函数，
(1)
式中，系数A、B、C与接触点位置x有关，利用最小二乘法拟合实验数据确定；
步骤400，在受电弓背面的弓头簧片上布置光纤应变片传感器，获取接触力应变响应，在受电弓前方布置高速相机，获取接触点在滑板上往复滑动的图像序列，基于数字散斑相关方法，计算得到任一时刻接触点距离中轴的距离，在任一时刻，利用接触点位置、光纤应变传感器输出的波长变化量的均值，代入静态接触标定关系式，即可得到静态接触力；
步骤500，在受电弓背面的弓头簧片上分别粘贴一个单向加速度传感器，以获得相应测点处的垂向加速度，然后计算出受电弓头的惯性力，即可在线计算出受电弓头的动态接触力。 |
| Language | 中文
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| Classification | 发明授权
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| Status | 有效
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| Note | 授权
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| Country | 中国
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| Agency | 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
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| Document Type | 专利
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| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/88123
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| Collection | 非线性力学国家重点实验室
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Recommended Citation
GB/T 7714 |
许向红,燕永钊. 一种弓网接触力在线测试方案. CN112129445B[P]. 2021-11-23.
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File name:
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20211123_0C_CN_0.pdf
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Format:
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Adobe PDF
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