轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法技术

本发明专利技术公开了一种轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，属于疲劳测试技术领域，包括S1、测试前准备：数值模拟分析确定加载负荷值；S2、试样与夹具组装：采用刚性夹持端对车体焊接结构试样的直型车体段进行刚性夹持固定；采用弹性夹持端对异型车体段采用弹性夹持固定；形成测试组合体；S3、将测试组合体固定在疲劳试验机上；S4、根据加载负荷值进行加载试验；S5、检测。通过刚性、柔性混合使用，可对任意形状进行有效固定和夹持，使焊接结构实际受力中心线与疲劳试验机加载应力轴线重合，能够准确测量轨道交通车体焊接结构的疲劳水平。

Fatigue test method for welded structure of rail vehicle body

The invention discloses a rail vehicle welded structure fatigue test method, which belongs to the technical field of fatigue test, including S1 test, preparation: numerical simulation analysis to determine the load value; S2, specimen and fixture assembly: the rigid clamping end structure of sample body welding straight body segment clamp fixed rigid by the end of the elastic clamp; shaped body with elastic clamping fixation; formation test combination; S3, the test combination body is fixed on the fatigue testing machine; S4, according to the load value of loading test; S5 test. Through the rigid and flexible mixed use, can be of arbitrary shape effectively fixing and clamping, the welding structure of the center line and the actual stress fatigue testing machine load stress axes, can accurately measure the rail body welding structure fatigue level.

【技术实现步骤摘要】
轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法
本专利技术属于疲劳测试
，具体涉及一种轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法。
技术介绍
由于轨道交通车体的焊接多为弧形或其它异形型材与直线型材的焊接，很难夹持和固定，使焊接结构的实际受力中心线与疲劳试验机加载应力轴线不重合，导致试验结果不能反映焊接结构的实际疲劳水平，影响对整车性能的准确评估。因此，急需设计一种新的测试方法，可对弧形或其它异形型材与直线型材进行有效固定和夹持，能够准确测量轨道交通车体焊接结构的疲劳水平。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，能准确测量轨道交通车体任意形状的焊接结构的疲劳水平，进而提高车体的安全性。本专利技术的目的是通过以下方案实现：轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，包括以下步骤：疲劳试验机调试；准备具有刚性夹持端和弹性夹持端的疲劳测试夹具一套和三段适当长度的由直型车体段与异型车体段焊合在一起的车体焊接结构试样；通过数值模拟分析计算出试样焊缝的应力值，并确定加载负荷值；S2、试样与夹具组装：采用刚性夹持端对车体焊接结构试样的直型车体段进行刚性夹持固定；采用弹性夹持端对异型车体段采用弹性夹持固定；形成测试组合体；S3、将测试组合体固定在疲劳试验机上；S4、根据加载负荷值进行加载试验；S5、检测，若三段的疲劳寿命均在设计值以上则判定为合格，试验结束；否则为不合格。进一步，疲劳测试夹具的刚性夹持端包括两成对设置可对直型车体结构形成抱合状态的弧形夹块、用于将两弧形夹块锁紧固定在直型车体结构上的紧固件I和可滑动设置在弧形夹块底部的夹持柱I；弹性夹持端包括两成对设置可对异型车体结构形成抱合状态的链条、用于将链条锁紧固定在异型车体结构上的紧固件II和可拆卸固定在链条的夹持柱II。进一步，所述紧固件II穿过异型车体结构与链条固定。进一步，链条由多个链块和设置在两相邻链块之间的转轴组成，所述链块上均设置有用于紧固件II穿过的过孔。进一步，所述紧固件I穿过直型车体结构与弧形夹块固定。进一步，所述弧形夹块的底部设置有向两侧延伸的台阶，所述夹持柱I上设置有用于与两侧所述台阶滑动配合的T型槽。进一步，所述弧形夹块中部区域设置有与直型车体结构外形至少部分适形的圆弧形凹槽。进一步，所述圆弧形凹槽上设置有用于紧固件I穿过的过孔。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过刚性、柔性混合使用，可对任意形状进行有效固定和夹持，使焊接结构实际受力中心线与疲劳试验机加载应力轴线重合，能够准确测量轨道交通车体焊接结构的疲劳水平。本专利技术还具有以下优点：(1)使轨道交通用车体的弧状、异型结构的抗疲劳测定得以实现；(2)刚性、柔性夹具混合搭配使用，适用于多种结构的抗疲劳测定，如焊接结构、铆接、胶接等；(3)多点螺栓连接，保证了测试结构受力的均匀性，确保试验数据的有效性和可靠性。总之，本专利技术拓展了疲劳试验机的功能，使轨道交通用车体的弧状、异型结构的抗疲劳测定得以实现，填补了轨道交通行业结构疲劳数据的空白，同时，对新车型的可靠性分析提供数据基础，对行业的发展起到一定的推动作用。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术所用疲劳测试夹具的结构示意图；图2为本专利技术所用夹具刚性夹持端的结构示意图。具体实施方式以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。如图1、2所示，本实施例的一种轨道交通车体焊接结构的疲劳测试夹具，其包括刚性夹持端1和弹性夹持端2，具体的，刚性夹持端1包括两成对设置可对直型车体结构形成抱合状态的弧形夹块3、用于将两弧形夹块锁紧固定在直型车体结构上的紧固件I和可滑动设置在弧形夹块底部的夹持柱I4，弧形夹块的底部设置有向两侧延伸的台阶11，夹持柱I上设置有用于与两侧台阶滑动配合的T型槽12，使其与弧形夹块快速连接，弧形夹块中部区域设置有与直型车体结构外形至少部分适形的圆弧形凹槽(未示出)，可提高与车体结构的贴合度，从而提高两者的结合力，圆弧形凹槽上设置有用于紧固件I穿过的过孔，本实施例的紧固件I为长螺栓9与螺母10，使用时，长螺栓穿过直型车体结构及圆弧形凹槽上的过孔，并用螺母与螺栓尾部紧固，将两弧形夹块固定在直型车体结构的一端；弹性夹持端包括两成对设置可对异型车体结构形成抱合状态的链条5、用于将链条锁紧固定在异型车体结构上的紧固件II和可拆卸固定在链条的夹持柱II6，具体的，链条由多个链块7和设置在两相邻链块之间的转轴8组成，使链条具有一定自由度，随夹持部位的形状而改变，链块7上均设置有用于紧固件II穿过的过孔，本实施例的紧固件II也为长螺栓9与螺母10，使用时，长螺栓穿过异型车体结构及链块7上的过孔，并用螺母与螺栓尾部紧固，将链条固定在异型车体结构的一端。当然，弧形夹块的台阶也可以从其厚度方向向前延伸形成。测试包括以下步骤：S1、测试前准备：1)对测试的轨道交通用车体进行数值模拟分析，分别计算得出焊接位置的应力值和加载负荷，通常计算出的加载负荷应小于设计值，可以以设计值的最小值进行加载，但当计算值大于设计值时，则应以计算值为准进行加载，本实施例的车体结构包括车顶、侧墙、地板、车顶与顶盖边梁、侧墙与顶盖边梁、侧墙与底架边梁、地板与底架边梁、牵引梁、缓冲梁、枕梁等部位；疲劳试验机调试：清理疲劳试验机周围的杂物，检查电路是否有漏电、裸露等安全隐患，对疲劳试验机进行通电试运行；2)疲劳测试夹具调试：检查其刚性夹持端和弹性夹持端是否有裂纹、缺陷等；3)试样准备：选取三段车体焊接结构试样，其由直型车体段与异型车体段焊合组合；试样长度按国家标准确定；S2、试样与夹具组装：在试样的直型车体段与异型车体段上分别钻联接用过孔，然后用夹具进行固定：1)直型车体段固定：将两块弧形夹块3抱合在在直型车体段上，并将弧形夹块3上的过孔与直型车体段上的过孔对齐，然后长螺栓9与螺母10将两块弧形夹块3与直型车体段固定；2)异型车体段固定：将两链条抱合在异型车体段上，并将链块7上的过孔与异型车体段的过孔对齐，然后长螺栓9与螺母10将链条与异型车体段紧固形成测试组合体；S3、通过夹持柱I、夹持柱II分别与疲劳试验机的夹具固定座固定，完成测试组合体的固定；S4、根据S1中确定的加载负荷进行加载试验；S5、检测，若三段的循环周期需达到107次以上则判定为合格，试验结束；否则为不合格。此步中，还应比较模拟结果与试验结果的差异，验证数值模拟的准确性，确保数据的可靠性，为车体安全性提供可靠依据。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、测试前准备：疲劳试验机调试；准备具有刚性夹持端和弹性夹持端的疲劳测试夹具一套和三段适当长度的由直型车体段与异型车体段焊合在一起的车体焊接结构试样；通过数值模拟分析计算出试样焊缝的应力值，并确定加载负荷值；S2、试样与夹具组装：采用刚性夹持端对车体焊接结构试样的直型车体段进行刚性夹持固定；采用弹性夹持端对异型车体段采用弹性夹持固定；形成测试组合体；S3、将测试组合体固定在疲劳试验机上；S4、根据加载负荷值进行加载试验；S5、检测，若三段的疲劳寿命均在设计值以上则判定为合格，试验结束；否则为不合格。

【技术特征摘要】
1.轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、测试前准备：疲劳试验机调试；准备具有刚性夹持端和弹性夹持端的疲劳测试夹具一套和三段适当长度的由直型车体段与异型车体段焊合在一起的车体焊接结构试样；通过数值模拟分析计算出试样焊缝的应力值，并确定加载负荷值；S2、试样与夹具组装：采用刚性夹持端对车体焊接结构试样的直型车体段进行刚性夹持固定；采用弹性夹持端对异型车体段采用弹性夹持固定；形成测试组合体；S3、将测试组合体固定在疲劳试验机上；S4、根据加载负荷值进行加载试验；S5、检测，若三段的疲劳寿命均在设计值以上则判定为合格，试验结束；否则为不合格。2.根据权利要求1所述的轨道交通车体焊接结构疲劳测试方法，其特征在于：所述疲劳测试夹具的刚性夹持端包括两成对设置可对直型车体结构形成抱合状态的弧形夹块、用于将两弧形夹块锁紧固定在直型车体结构上的紧固件I和可滑动设置在弧形夹块底部的夹持柱I；弹性夹持端包括两成对设置可对异型车体结构形成抱合状态的链条、用于将链条...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志勇，孙巍，王周冰，陆宏韬，黄健，耿庆涛，姜珊，
申请(专利权)人：辽宁忠旺铝合金精深加工有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21