[发明专利]一种轨道结构动刚度辨识方法、装置、系统、介质及设备

说明书

本发明公开了一种轨道结构的动刚度辨识方法、装置、系统、介质及设备，包括，在轨道结构的钢轨上布置至少一个加速度传感器，利用激励工具对轨道结构的钢轨进行至少一次激励，得到钢轨的加速度时程曲线；根据钢轨的加速度时程曲线得到钢轨的一阶弯曲振动频率f_r；以及将钢轨的一阶弯曲振动频率f_r代入钢轨的理论一阶弯曲振动频率公式，计算得到轨道结构的动刚度K。本发明的应用测试效率高，可在维修天窗内完成作业，并且测试设备简便，无需特有设备，操作简单，可以单人完成测试作业，同时安全性好，无需在钢轨上安装设备，测试完毕后，测试工具可以全部撤出线路，不会影响行车安全。

技术领域

本申请涉及轨道交通领域，特别是一种轨道结构的动刚度辨识方法、装置、系统、存储介质及计算机设备，主要应用于铁路及城市轨道交通等行业。

背景技术

轨道结构在激励特性下的动刚度变化规律的探索及研究，对研究轨道噪声及轨道系统部件伤损机理及控制有重大的参考意义。

现有技术中对于轨道结构刚度的测试主要有以下几种方法：(1)实验室内测试扣件静刚度或低频动刚度，但该方法是测试轨道结构部件的刚度，不能完全表征轨道结构的动刚度，且该方法的动刚度测试频率为4Hz，对轨道结构的动刚度无法表征；(2)现场轨道加载车测试轨道结构刚度，该方法是利用特有的轨道加载车，对轨道结构进行加载，测试不同荷载时的钢轨变形，从而得出轨道结构的静刚度，但该测试方法复杂，需要特有设备，且测试时间较长，需要铁路各部门协调，且测试结果为轨道结构静刚度，不能表征轨道结构的动刚度；(3)利用现场测试动态轮轨力和动态位移的方法测试轨道结构动刚度，该方法是利用列车通过时，测试轮轨力和钢轨变形，从而得出轨道结构的动刚度，但该方法测试复杂，测试周期长，需要铁路各部门协调，需要在钢轨上安装应变片和位移计，列车运行过程中具有一定的安全隐患，且测出的结构与频率没有对应关系，只是笼统的动刚度概念。

发明内容

本发明提供一种轨道结构的动刚度辨识方法、装置、系统、存储介质及计算机设备，测试效率高，可在维修天窗内完成作业，并且测试设备简便，无需特有设备，操作简单，可以单人完成测试作业，同时安全性好，无需在钢轨上安装设备，测试完毕后，测试工具可以全部撤出线路，不会影响行车安全。

为了解决上述问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种轨道结构的动刚度辨识方法，该方法包括，

在轨道结构的钢轨上布置至少一个加速度传感器，利用激励工具对轨道结构的钢轨进行至少一次激励，得到钢轨的加速度时程曲线；

根据钢轨的加速度时程曲线得到钢轨的一阶弯曲振动频率f_r；以及，

将钢轨的一阶弯曲振动频率f_r代入钢轨的理论一阶弯曲振动频率公式，计算得到轨道结构的动刚度K。

本发明采用的另一个技术方案是：提供一种轨道结构的动刚度辨识装置，该装置包括，

用于在轨道结构的钢轨上布置至少一个加速度传感器，利用激励工具对轨道结构的钢轨进行至少一次激励，得到钢轨的加速度时程曲线的模块；

用于根据钢轨的加速度时程曲线得到钢轨的一阶弯曲振动频率f_r的模块；以及，

用于将钢轨的一阶弯曲振动频率f_r代入钢轨的理论一阶弯曲振动频率公式，计算得到轨道结构的动刚度K的模块。

本发明采用的另一个技术方案是：提供一种轨道结构的动刚度辨识系统，该系统包括，轨道结构；

上述的轨道结构的动刚度辨识装置，激励工具以及至少一个加速度传感器；

其中，激励工具用于对轨道结构的钢轨进行至少一次激励；

至少一个加速度传感器用于根据激励工具对轨道结构的钢轨进行至少一次激励后，得到钢轨的加速度时程曲线。