[发明专利]铁路客车车内噪声激励载荷的获取方法和装置

权利要求书

1、一种铁路客车车内噪声激励载荷的获取方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1、利用信号检测装置采集铁路客车的转向架构架与二系悬挂的接触点处在横向、垂向、纵向的振动加速度信号，并将其转换成电压信号(p_x(t)，p_y(t)，p_z(t))；

步骤2、将上述获取的电压信号(p_x(t)，p_y(t)，p_z(t))通过ISA总线及信号转换预处理装置(6)实现同时刻信号保持、分路A/D数字化和数据存贮；

步骤3、利用计算机装置(7)将上述采集到的振动信号进行处理和计算，推算出客车车厢与二系悬挂接触点处的振动载荷，从而获得铁路客车车内噪声激励载荷。

2、根据权利要求1所述的铁路客车车内噪声激励载荷的获取方法，其特征在于：所述步骤1中的信号检测装置包括，一个可以吸附在被测物件上的磁力座(1)，将三个压电式加速度传感器(2)分别沿横向、垂向、纵向安装在所述磁力座(1)上，所述三个传感器(2)分别接收所述接触点的横向、垂向、纵向的振动加速度信号。

3、根据权利要求1所述的铁路客车车内噪声激励载荷的获取方法，其特征在于：所述步骤2中的信号转换预处理过程包括，将所述步骤1中获得的电压信号(p_x(t)，p_y(t)，p_z(t))经前置放大器放大、滤波器滤波后，用多通道高速采样板对多路电压信号(p_x(t)，p_y(t)，p_z(t))同时采集，并通过ISA总线进行数据管理。

4、根据权利要求1所述的铁路客车车内噪声激励载荷的获取方法，其特征在于：所述步骤3中，计算机装置(7)处理和计算所获取的振动信号的过程包括，

步骤A、假设客车车厢与转向架接触点处在某一方向上的振动加速度信号为x(t)，车厢与二系悬挂接触点在同一方向上的振动加速度信号为y(t)，则x(t)与y(t)之间满足如下关系式，

其中，c，k分别表示二系悬挂在该方向上的阻尼、刚度，t表示时间；

步骤B、对上述式(1)进行傅立叶变换，得二系悬挂在垂向的频响函数

其中，

对频响函数进行离散化处理，得到序列信号H(l)，l表示离散点个数。

步骤C、车厢与二系悬挂接触点处的振动加速度可表达为

其中，X(l)表示x(n)经离散傅立叶变换后得到的频谱，x(n)为x(t)经采样处理后的信号。

步骤D、车厢与二系悬挂接触点处的激励载荷可表达为

其中，M表示车厢作用在接触点处所产生的当量质量。

F(l)通常为复数，将其写成即得到接触点在各频率上的振幅|F(l)|和相位

5、一种铁路客车车内噪声激励载荷的获取装置，其特征在于：包括信号检测装置、信号转换预处理装置(6)和计算机装置(7)；

其中，信号检测装置用于采集被测接触点处在横向、垂向、纵向的振动信号，并将其转换成电压信号；

信号转换预处理装置(6)用于将上述的电压信号进行多路采集及处理；

计算机装置(7)用于将采集到的信号进行处理和计算，获得所述接触点处的振动载荷时间历程，以及所述接触点的振幅和相位。

6、根据权利要求5所述的铁路客车车内噪声激励载荷的获取装置，其特征在于：所述信号检测装置包括，一个可以吸附在被测物件上的磁力座(1)，在所述磁力座(1)上沿横向、垂向、纵向分别安装三个压电式加速度传感器(2)。

7、根据权利要求6所述的铁路客车车内噪声激励载荷的获取装置，其特征在于：所述磁力座(1)分为上下两个部分，中间用非导磁性的介质组件(3)隔开，所述磁力座(1)的上部为一个长方体空腔(4)，下部为一个带有强磁性的底座(5)；

该长方体空腔(4)的横向、垂向、纵向上各有一个开口，所述传感器(2)就固定在所述开口上。

8、根据权利要求5所述的铁路客车车内噪声激励载荷的获取装置，其特征在于：所述信号转换预处理装置(6)包括，前置放大器、滤波器以及多通道高速采样板。

9、根据权利要求5所述的铁路客车车内噪声激励载荷的获取装置，其特征在于：所述计算机装置(7)包括，采样参数设置模块、信号处理模块以及信号显示模块。